
對於半導體的三極管或者場效應管以及其它半導體放大控製器件,在工作過程中都沒有違反能量守恒這一基本規律。我們拿三極管來說吧,三極管的工作實質就是電流的分配問題,我們在電工基礎課程中學到關於節點電流定律,流進節點的電流總量就等於流出節點的電流總量,因此我們可以把三極管作為一個點,那麽三極管的三個引腳的電流有流進去的,也有流出來的,那麽總的來說流進去的電流一定等於流出來的電流,具體來說三極管的集電極電流Ic與基極電流Ib是流進三極管的,它的發射極電流Ie是從三極管裏流出來的,因此三極管的基極電流加上集電極電流就一定等於發射極的電流,即符合Ic+Ib=Ie。

因此三極管的能量既沒有減少也沒有增加,它隻不過是用基極毫安(μA)級的電流去控製微安(mA)級的電流,比如用三極管基極的40毫安電流,去控製集電極6微安的電流,這樣比較的話6mA/0.04mA=150,也就是說這個三極管的放大倍數是150,它就類似一個杠杆作用,用一個不大的力量去撬動一個很重的物體。

我們知道三極管三個電極的電流並不是無緣無故地產生的,它們都是由電源提供,這樣說來三極管的能量也沒有無緣無故地產生,以上是我們把三極管作為理想化的器件看待的,在實際應用中,三極管由於自身的等效電阻、PN結間的分布電容等各種因素影響,這會使三極管在通電過程中發熱,比如大功率三極管在安裝時還需要加上散熱片,這些熱量會消耗掉三極管一定的能量,因此實際使用中三極管的輸入電流與輸出電流是有一定出入的,其放大能力也要比理想狀態下小些。總而言之,三極管各個極之間隻是對電流進行了分配,用很微弱的電流去控製較大的電流,它仍然符合能量守恒定律。
