増幅率 トランジスタ 真空管

質問

完全な初心者の素朴な疑問です。
トランジスタや真空管には増幅作用があると読んだのですが、
じゃあ、いくつもつなげればいくらでも電流が大きく出来るということでしょうか？
その場合、エネルギー保存の法則はどうなるの？

回答No.3

electron11 · ベストアンサー

トランジスタや真空管には増幅作用があるのは間違いありません
これらは抵抗やコイル＆コンデンサー（受動素子）と違い能動素子と言います
この能動素子が増幅作用をしエネルギーを増大させるように聞こえますけれど

そうでは無くて　電気エネルギーを制御する　が正しい表現です
つまり能動素子は電気制御素子　という事です

結果として入力信号を増大させるのですが　制御の為にエネルギーを消費しますので　エネルギー保存則を破る事はありません
例えばアンプなら小さな入力信号で出力電流を制御して　相似な出力電圧を取り出すのです
見かけ上　入力信号を増大させますが電源からは出力信号電力以上の電力が供給されます

お礼

ふむふむ。ありがとうございます。
つまり、－１～１の間を行ったり来たりしている微弱な信号を
エネルギーを使って－１００～１００の間を行き来する
強い信号に変える、ってことでいいんですよね。
アンプで言えば、小さな音を大きな音に変換するというか。
で、１００のエネルギーを使っても、途中で熱とかの損失部分もあるので、６０とか７０位の増幅に留まる。
何らエネルギー保存の法則には反しないと・・・

「信号」と「エネルギー」が混同していたのが勘違いの原因ですね。
ありがとうございました。

回答No.2

anachrockt

トランジスタや真空管の増幅作用は，電源と出力端子の間に接続された可変抵抗器の抵抗値を，入力信号で制御していると考えればわかりやすいです．
だから，電源から供給されるエネルギーは，内部の可変抵抗器と出力に接続された負荷で消費されます．
供給されるエネルギーに対する負荷で消費されるエネルギーの比を効率と言いますが，トランジスタや真空管1個の増幅では，効率は50％以下です．
可変抵抗器の代わりにスイッチを用いるアンプをD級（俗にデジタル）アンプと言いますが，これの理論効率は100％，現実的には80％～90％でしょうか．

お礼

私もあの後本屋で色々書籍を読んでなんとなく分かりましたが、
D級のことは知りませんでした。
難しいけど楽しいですね。
初歩的な質問にお答えいただきありがとうございました。

回答No.1

saru1234

「増幅」は「エネルギーを増やす」ことではなく
「信号を大きくする」という意味です。
元が小さいのに大きな信号を取り出すにはエネルギーを外部から与える必要があります。
例えば拡声器は話し声を大きくしてくれますが乾電池を使いますよね。

お礼

なるほど。
小さな信号を増幅する為に電池やコンセントなどから
電力を供給して大きな信号にするのですね。
そこでエネルギーが消費されるということか！
すっきりしました。
ありがとうございました。