三极管的电流放大作用不同能量的相互转换

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到目前为止人类所发明的各种电子元器件都遵循着能量守恒这一定则，用电子元器件实现各种物理量转换的过程中，它总是把一种能量转换为另一种或几种能量。比如电动机它可以把电能转换为机械能和少量的热能；电灯是把电能转换为光能和热能；光伏电池可以把光能转换为电能；电阻在电路中不但起到阻碍电流的作用而且它还把电能转化为热能，以上所有的电路元器件都可以实现不同能量的相互转换。

对于半导体的三极管或者场效应管以及其它半导体放大控制器件，在工作过程中都没有违反能量守恒这一基本规律。我们拿三极管来说吧，三极管的工作实质就是电流的分配问题，我们在电工基础课程中学到关于节点电流定律，流进节点的电流总量就等于流出节点的电流总量，因此我们可以把三极管作为一个点，那么三极管的三个引脚的电流有流进去的，也有流出来的，那么总的来说流进去的电流一定等于流出来的电流，具体来说三极管的集电极电流Ic与基极电流Ib是流进三极管的，它的发射极电流Ie是从三极管里流出来的，因此三极管的基极电流加上集电极电流就一定等于发射极的电流，即符合Ic+Ib=Ie。

因此三极管的能量既没有减少也没有增加，它只不过是用基极毫安（μA）级的电流去控制微安（mA）级的电流，比如用三极管基极的40毫安电流，去控制集电极6微安的电流，这样比较的话6mA/0.04mA=150,也就是说这个三极管的放大倍数是150，它就类似一个杠杆作用，用一个不大的力量去撬动一个很重的物体。

我们知道三极管三个电极的电流并不是无缘无故地产生的，它们都是由电源提供，这样说来三极管的能量也没有无缘无故地产生，以上是我们把三极管作为理想化的器件看待的，在实际应用中，三极管由于自身的等效电阻、PN结间的分布电容等各种因素影响，这会使三极管在通电过程中发热，比如大功率三极管在安装时还需要加上散热片，这些热量会消耗掉三极管一定的能量，因此实际使用中三极管的输入电流与输出电流是有一定出入的，其放大能力也要比理想状态下小些。总而言之，三极管各个极之间只是对电流进行了分配，用很微弱的电流去控制较大的电流，它仍然符合能量守恒定律。