トランジスタ
トランジスタの役割
・デジタル回路において：スイッチ（ON/OFFは電流で行う。）
・アナログ回路において：増幅（スイッチONが前提）
トランジスタの入力/出力
・3本の電極をもつ3端子素子
①入力端子
②接地端子
③出力端子
・入力の信号波形に沿って出力の信号波形が変化する
・入力信号よりもはるかに大きな出力信号
・たいていの回路では
①入力端子…ベース（入力電流＝ベース電流）
②接地端子…エミッタ
③出力端子…コレクタ（出力電流＝コレクタ電流）
※エミッタ電流＝ベース電流＋コレクタ電流
接地回路
・エミッタ接地回路（たいていの回路）
入力電流＝ベース電流
出力電流＝コレクタ電流
ベース・コレクタからエミッタに流れる
ベース電流＋コレクタ電流＝エミッタ電流
・コレクタ接地回路
入力電流＝ベース電流
出力電流＝エミッタ電流
ベース・エミッタからコレクタに流れる
ベース電流＋エミッタ電流＝コレクタ電流
・ベース接地回路
入力電流＝エミッタ電流
出力電流＝コレクタ電流
エミッタ・コレクタからベースに流れる
エミッタ電流＋コレクタ電流＝ベース電流
いずれの使い方でもトランジスタは
コレクタ・エミッタ間に電源を接続し
電源からベースにバイアスをかけて使うわけだから
直流的にはどの使い方もエミッタ接地。
送電は高電圧で…の謎
送電は高圧で行う。
なぜなら送電線の抵抗で電力を消耗してしまうから。
よく聞く話だ。しかし皆は疑問に思わないのだろうか。
少なくとも私は理解できなかった。
「高圧にすればするほど結局電流もたくさん流れるのでは？」
電圧を高くする＝電流をたくさん流す、ではないか。
しかし、あらゆる説明を確認してもその点には触れられていない。
理解していると思われる人は、「あなたは勘違いしている」としか指摘しない。
最近ようやく理解できた（良いサイトを見つけた）。
トランスが関わっていたのだ。
高電圧送電のキモはトランスにある。
低電圧・高電流は、高電圧・低電流にトランスされる。
トランスを使えば、電圧を高くすればするほど電流を小さくできる。
単純な起電力・導線・負荷の1周回路を想定しても絶対に理解できないのである。
当たり前すぎるからなのか、理解している人は誰も教えてくれない。
勉強していると、こういうズレはよくあるのだ。
↓「良いサイト」。
抵抗の大小と電球の明るさ
■実験A
抵抗が小さい電球と電池をつなぐ
抵抗が大きい電球と電池をつなぐ
→抵抗が小さい電球の方が明るい
■実験B
抵抗が小さい電球と大きい電球を直列に電池とつなぐ
→抵抗が大きい電球の方が明るい
■結論
実験Aで、抵抗が小さい電球の方が明るいなら、
導線の方がよっぽど抵抗が小さい。なぜ導線が明るく光らないのか？
実験Bの結論：直列に負荷をつなぐと、負荷の抵抗が大きい方が明るい。
→導線と負荷が直列でつながれていると考える必要がある。
起磁力NI
電磁気学を学んでいて唐突に登場する「起磁力＝NI」。
※N＝コイル巻き数、I＝電流
あまり高校物理では触れられず、磁気回路なる概念とともに登場し、面食らいます。
■なぜ「起磁力＝NI」と言えるのか？
ソレノイドの場合、
磁束Φ=BS=μ(NI/L)S ⇔ Φ＝μNS/L・I
※μ＝透磁率、S＝ソレノイド断面積、L＝ソレノイド長さ
Φ＝μNS/L・I
⇔Φ＝μS/L・NI →磁束はコイル巻数Nと電流Iに比例する
⇔NI＝Φ・L/μS →比較：V＝I・R）
Φと電流、NIと電圧（起電力）、L/μSと抵抗が対応する。
Φを磁流、NIを起磁力、L/μSを磁気抵抗と呼ぶ。
よって、ソレノイドの公式から示すことができた。
