■ トランジスタを用いた電流の流れ方について ■

質問

画像の回路にあることで質問があります。

（１）可変抵抗器が0Ω時、計算上、トランジスタのベース・エミッタ間の電圧降下を0.6Vと仮定すると163uAがトランジスタのベースに流れるのですが、全て流れない理由が分かりません。
一部は、可変抵抗器に流れるようですが、計算すると6uAだそうで計算上は157uAがベースに流れるようです。6uAは、どう計算したら算出できたのか分かりません。

（２）トランジスタの電流増幅率を200と仮定した場合、最大で31.4mAがコレクタ・エミッタ間に流れる計算ですが、コレクタの上にある220Ωの抵抗器による絞られた電流は考慮しないのでしょうか？

ご解説いただける方、よろしくお願いいたします。

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回答No.4

noname#215107 · ベストアンサー

Ｎｏ．３です。

記号を付けていませんでした。こちらの画像です。

お礼

イメージし易い解説ありがとうございます。
これで電圧降下の影響がどこまでかが分かりました。
ありがとうございました。

回答No.5

noname#215107

（２）トランジスタの電流増幅率を200と仮定した場合、最大で31.4mAがコレクタ・エミッタ間に流れる計算ですが、コレクタの上にある220Ωの抵抗器による絞られた電流は考慮しないのでしょうか？

トランジスタは、最大で31.4mAが通せるように道路を広くしただけです。

道路をいくら広くしても、自動車が通らなければ流れる電流はゼロということです。

お礼

ご協力ありがとうございます。
トランジスタの特性について誤解していたようです。
大変参考になりました。

回答No.3

noname#215107

この回路シミュレータ、細かい設定があまりできず簡易的ですが、便利です。手持ちのあり合わせの部品だけでの実験に似ています。

LTSPICEも使うのですが、簡単に試すのにはこちらが気軽に出来ます。

ご質問の条件とはトランジスタの特性が若干違うので、数値はご質問とは少し違うことをお断りしておきます。
hFEは２００としています。（ｈＦＥ１００では、わずかにコレクタ飽和に達しませんでした）
Aの電位＝６Ｖ
Ｂの電位＝0.644Ｖ　（これがトランジスタのＢーＥ間で電圧降下する分Ｖｂｅです。常に一定です。Ｂ－Ｅ間はダイオードと同じです）
Ｃの電位＝0.916Ｖ　（これがトランジスタの飽和時のＣ－Ｅ間で電圧降下する分です。＝Ｖｃｅ（sat）　)
Ｄの電位＝０Ｖ

３３ｋの抵抗を流れる電流＝162.29μＡ・・・（１）
100ｋの抵抗を流れる電流＝6.45μＡ・・・（２）
ベース電流＝155.84μＡ・・・・（３）
　　　　　キルヒホッフの第一法則により（１）＝（２）＋（３）ですね。
ＬＥＤからＣ－Ｅへ流れる電流（コレクタ電流）＝19.12ｍＡ

ご参考まで。

お礼

ご協力ありがとうございます。
回路シミュレータというものがあるのですね。
勉強になります。

回答No.2

mink6137

＞ベース・エミッタ間の電圧降下した0.6Vの電流がなぜ、可変抵抗器へ流れアースへと流れるのでしょうか？
　ベース電流が流れた結果としてベース・エミッタ間の電圧は約0.6Vとなり、ほぼ定電圧特性を示します。
この時、100kΩの可変抵抗器の両端には同じ0.6Vがかかっていますから、
オームの法則に従って6μAの電流が流れることになります。

お礼

ご協力ありがとうございます。

補足

電圧降下した0.6V、画像の回路ではどこまで影響しているのでしょうか？

回答No.1

mink6137

（１）ベース・エミッタ間の電圧降下を0.6Vと仮定した場合、可変抵抗器を通ってアースに流れる
電流は、0.6V/100kΩ＝6μA
となります。

（２）31.4mAは電流制限抵抗220Ωが無い場合の計算上の電流です。
あなたの疑問が正当です。この抵抗でLEDに流す電流を制限しています。

お礼

ご協力ありがとうございます。

補足

まったくイメージが付かないのですが、電圧降下が発生している所はベース・エミッタ間だけですよね？
ベース・エミッタ間の電圧降下した0.6Vの電流がなぜ、可変抵抗器へ流れアースへと流れるのでしょうか？
ベース・エミッタ間の抵抗が100KΩ以上あるから、抵抗が低い可変抵抗器へ流れるのですか？
電圧降下がいまいち分かりません。
LEDでの電圧降下がその部分を差し引いて電流を計算していたためか、その電圧降下している部分だけが影響していると私は誤解しているのでしょうか？