令和7年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問20

テクノロジハードウェア

この問題は2025(R7)秋 応用情報技術者 午前に出題されたものです。出題時点の法令・制度に基づく内容のため、現行の内容と一致しない場合があります。

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図のLED点灯回路において，LEDに10ミリAの電流が流れるように抵抗値を決定したときに，回路全体の消費電力に占めるLEDの消費電力の割合は何%か。ここで，LEDの順方向電圧は2Vとし，電源の消費電力は無視するものとする。

図 LED点灯回路
図の説明テキスト

左側に10Vの電源、右側にLED（発光ダイオード）と抵抗が直列に接続された閉回路の図。上部から時計回りに、10V電源の正極からLEDに接続され、LEDから抵抗に接続され、抵抗から10V電源の負極に接続されている。

解答・解説を読む

正解: 選択肢ア

正解は ア です。

正解の根拠

回路における消費電力 PP は、電圧 VV と電流 II を用いて以下の式で求められます。
P=V×IP = V \times I

問題文の図（一般的な情報処理技術者試験の過去問に基づく）において 電源電圧が10V である前提で計算を行います。

  1. 回路全体の消費電力
    回路全体にかかる電圧は電源電圧の10V、流れる電流は10mAです。
    Ptotal=10V×10mA=100mWP_{total} = 10\text{V} \times 10\text{mA} = 100\text{mW}

  2. LEDの消費電力
    LEDの順方向電圧は2V、流れる電流は10mAです。
    PLED=2V×10mA=20mWP_{LED} = 2\text{V} \times 10\text{mA} = 20\text{mW}

  3. 消費電力の割合
    回路全体の消費電力に占めるLEDの消費電力の割合を計算します。
    20mW100mW×100=20%\frac{20\text{mW}}{100\text{mW}} \times 100 = 20\%

したがって、LEDの消費電力の割合は20%となります。

各選択肢の解説

  • ア (20): 正解です。上記の計算の通り、LEDの消費電力の割合は20%になります。
  • イ (25): 誤りです。抵抗にかかる電圧は 10V−2V=8V10\text{V} - 2\text{V} = 8\text{V} であり、抵抗の消費電力は80mWとなります。抵抗の消費電力に対するLEDの消費電力の割合（20/80=25%20 / 80 = 25\%）を誤って求めた場合の数値です。
  • ウ (80): 誤りです。回路全体の消費電力に対する抵抗の消費電力の割合（80/100=80%80 / 100 = 80\%）を誤って求めた場合の数値です。
  • エ (100): 誤りです。計算の基準を誤認したなどの理由による数値です。