「発光ダイオード（LED）」はどの単元（分野）で学習しますか？

物理分野の「電流と回路」の単元で学習します。

「発光ダイオード（LED）」のテストや受験での重要度はどれくらいですか？

中学受験では「A」、高校入試では「A」、大学受験では「A」の重要度です。小中の電気回路や高校物理の半導体分野で必須の重要用語。

発光ダイオード（LED）とは？中学受験・高校受験の頻出ポイントをわかりやすく解説

一般小学生

まとめ

発光ダイオード（LED）: 電流を流すと光を放つ性質を持つ半導体素子で、特定の方向にしか電流を流さない整流性を持つ電子部品

解説

発光ダイオードは、p型半導体とn型半導体を接合した構造を持つ電子部品です。順方向に電圧を加えると、接合部において電子と正孔が再結合し、その際に生じるエネルギーが直接光として放出されます。フィラメントを加熱して光を得る白熱電球とは異なり、電気エネルギーを効率よく光に変換できるのが大きな特徴です。

また、LEDには「整流性」があり、アノード（長い足）からカソード（短い足）の方向へしか電流を流しません。この特性により、逆方向に電圧をかけても点灯せず、過度な電圧は素子の破壊を招くことがあります。現在は青色LEDの普及により、光の三原色が揃ったことで、あらゆる色の表現が可能になっています。

項目	発光ダイオード（LED）	白熱電球
発光の仕組み	電気を直接光に変換	熱による放射
寿命	非常に長い	短い
消費電力	少ない	多い
発熱	ほとんどない	非常に大きい

コラム

実用上の注意点として、LEDは流れる電流の大きさに応じて明るさが変化しますが、一定以上の電流が流れると焼き切れてしまいます。そのため、回路を組む際は必ず適切な値の抵抗器を直列に接続し、電流を制限する必要があります。また、手回し発電機などを用いる場合、回転の向きを変えると電流の向きが逆転するため、LEDが点灯しなくなる現象を確認できます。

小学生のみなさんへ

LED（エルイーディー）は、電気が流れると光る部品のことです。ふつうの電球よりもずっと長もちで、少ない電気で明るく光るのがとくちょうです。LEDには「プラス」と「マイナス」の向きがあって、正しい向きにつながないと光りません。信号機や家のライト、テレビのリモコンなど、私たちのまわりでたくさん使われています。

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