長時間点灯し続ける理由は？

質問

QNo.7501351からの再質問です。よろしくお願いします。

単3形eneloop plusを2個直列して、豆電球1個をつないだ場合、点灯時間は8時間強持ちました。
電池容量を1900mAh×2=3800mAhと考えると、豆電球が2.4V/0.5Aで単純計算しても7.6時間になりますから、これは実点灯時間に近いと思います。

さて、この豆電球をLEDに変えました。
http://item.rakuten.co.jp/vshopu/2102-1001/

仕様は、3～5V/20mAなので単純計算したら3.8÷0.02=190時間と思うのですが、実際には3600時間(5ヶ月)以上点灯し続けています。今もなお点灯し続けています。
電球の電圧が違う前提がありますが、あまりにも長持ちしすぎるのは、どんな理由が考えられるのでしょうか。。。？

回答No.3

麻野 なぎ（@AsanoNagi） · ベストアンサー

おっと、エネループの定格電圧は、1.2V でしたね。
どこから出てきた→1.4V

計算し直すと、

・LED の電圧降下を 1.8V と仮定すると、エネループの定格電圧 1.2×2=2.4V では、
　流れる電流は、3.8mA で電池寿命は1013時間

・LED の電圧降下を 2.2V と仮定すると、エネループの定格電圧 1.2×2=2.4V では、
　流れる電流は、1.4mA で電池寿命は2660時間

単純計算ではこんなところになります。

お礼

再計算までして頂きましてありがとうございます。
実際の電流は再計算よりもさらに低い可能性がありますね。
LEDがどれだけ省エネかにも驚きましたが、4ヶ月は点灯し続けられる計算が成り立つ事を知ったのは大きな収穫でした。

回答No.4

misawajp

LEDの20mAが最大値であるからだけです
電流を実測してみるのが一番納得できるでしょう

多分5mA以下でしょう
明るさによっては1mA以下もありうる
電池は電流を少なく使用すれば、mAhは増加します（化学反応なのでゆっくり反応させれば反応物質の100％近くまで反応します’大電流の場合には半分以下のこともある）

お礼

回答ありがとうございます。
少ない電流で使用すれば、蓄電容量が実際よりも大きく使用できる事というのは初耳です。であれば、さらに点灯時間は増加する可能性があるわけですね。
科学の不思議さに触れた気分です。

回答No.2

麻野 なぎ（@AsanoNagi）

そこまで長持ちするというのは、実際、かなり「暗く」はないでしょうか？

LED と 豆電球の特性の差として、LEDには、「順方向電圧降下」というものが存在します。
また、この「順方向電圧降下」は、流れる電流にほぼ無関係なので、この場合には、制限抵抗が内部に入っているはずです。

Web を見ると、5Vで20mA は「実測値」とのことですね。
また、電圧仕様が、5V - 3V ということは、3V近い電圧降下があるのかもしれません。

今、LED の電圧降下を、1.8V （これは、LEDの電圧降下としては大きくないと思います）と仮定します。
5V で 20mA が「実測値」だとします。

・LED は 5V のうち、1.8V を消費する。
・制限抵抗には、5V - 1.8V = 3.8V がかかる。
・この条件で 20mA なので、制限抵抗は、160Ωと推定。
・ここで、電池の電圧を、エネループの定格である、1.4V×2=2.8V とする。
・LED は同じく、1.8V を消費する。
・制限抵抗には、2.8V - 1.8V = 1.0V がかかる。
・制限抵抗は160Ωと仮定しているので、流れる電流は、6.2mA
・この条件で、電池の寿命を単純計算すると、608時間。

・LED の順方向電圧降下を 2.2V と仮定すると、
・同じ計算で、制限抵抗は 140Ω、2.8Vの時の電流は 4.2mA、電池寿命は887時間

こんな感じです。

お礼

回答ありがとうございます。
なるほど、LEDの場合はこのように考えていくのですね。
実際に点灯した明るさというのは、やはり「暗い」です。
感覚的ですが、小さなろうそくの灯りの半分くらいの明るさという感じでしょうか。懐中電灯とかは無理です。

回答No.1

nekonynan

eneloop plusの電池容量を1900mAhは、１０時間率ですから、１０時間均等に190ｍA/ｈで１０時間の容量です。取れる容量は時間が短くなれば小さくなり、長くなるほど大きくなります。

　電池の容量は、温度が高いほど容量が大きなり、温度が下がるほど小さくなります。

　電池の容量は、最低保証なので実際は多少多いです。

　次にLED仕様は、3～5V/20mA　の２０ｍAは最大ですから本当に流れる電流より大きくなります。本当の流れる電流は実測する必要があります。

　じゃ・・補正しないで計算してみます。

　2個直列なので、容量は1900ｍAhで変わりません。電圧は１．２×２＝２．４Vと成ります

　LEDは電圧を換えても殆ど電流に変化が無いので

　はい、電球の計算方法は間違ってますよ　

　１９００ｍA÷２０＝９５時間

　補正を入れてみましょう・・・・・

　電池容量を２倍・・流れる電流を半分にしても４倍ですから

　実際には3600時間(5ヶ月)以上点灯し続けています。今もなお点灯し続けています

　3～5V/20mAの書かれている仕様が可笑しい事と成ります。

　違う仕様のLEDか、書かれている仕様が間違ってことです。まあ、流れている電流を測定して上げれば分かる話です。

お礼

回答ありがとうございます。
計算が間違っていたのですね。それを織り込んでもなお疑問点が残る部分については、実際に測定しないとわからないわけですね。