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電気用語では“増幅”という語がありますが、
これは“トランジスタ等の増幅器が得た電流を何倍にも増大させる”という意味ですか?

“得た電流よりも多くの電流を流せる”ならば、トランジスタを幾つも並列させれば巨大な電池が造れそうですが。

“増大には電力供給が必要”という解説も見たのですが、それだとすると結局の所、
川でいう支流を繋いで本流にしているだけに過ぎず、トランジスタが得る側の電流量の和と流す側の電流量は変わらない為、“増幅”したとは言えないのではないでしょうか。

静岡大と北海道大の合同研究チームが電力供給なしで電流を増幅させることが出来た様ですが、実現するのに超低温下の環境が必要みたいですね。

今後に期待です。

gooドクター

A 回答 (10件)

増幅、辞書で調べると、振幅を増加させること、と説明有りました。


数の増加、でも量の増加でも有りません、質問者は量の増加と言う意味でとらえています。
これが根本的な誤りです。
振幅と言う運動の変化の幅が大きくなるだけで、物自体が増えたり、重くなったりはしません、振り子なら、振れる幅は大きくなっても、振り子自体は重さも形も大きさも変わりません、同じですね。
幼児に、大好きなお菓子を拡大鏡で5倍に拡大して見せて、さーたんとおあがり、といえば?旅ん大喜びするでしょうね。
でも実際食べてみれば?、いつもとちっとも変わりませんね。
国語の能力に限定すれば、その理解力は幼児並み?、お粗末すぎます。
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電気回路での増幅は電圧変化の増幅と電力変化の増幅があります、電流変化の増幅=電力変化の増幅


電圧の増幅には電力は使いません。
家庭のコンセント100V、最近では200Vもありますね、コンセントに器具を繋いでいない=電力は消費していない、でも100V、200Vありますね。
電力増幅は電力なので電流を流す必要があります、小さな電流で小さなバル部を動かし、それに連動して大きな水路の大きなバルブを開けます、同じ角度回しても大きなバルブのほうが水量は大きくなります。
流れとしては全く別なんです、支流を集めて・・・ではなく、小さな川の水門に同調して大きな川の水門を開け閉めしているのです。
トランジスタの場合、ゲート回路と出力回路は全く別の流れです、何らかの仕事をした後は、別の回路にする必要がないので同じところに流したいるだけです。
>実現するのに超低温下の環境
電流が増幅できても、外部に取り出して利用することはできないでしょうね。
揚水発電というものがあります、発電した電力で下に流した水をくみ上げる、この理屈だけなら永久機関(永久に動き続ける)になります。
でも発電効率100パーセントでも発電した電力すべてをくみ上げに使う必要があります、外部に取り出して利用できません。
変化の幅が大きくなったという情報だけなら利用可能でしょうが、それで大きな力をコントロール・・という時は、そのコントロールする大きな力は別に準備する必要があります。
エネルギー自体が増加するわけではありません、大きな期待はどうでしょうね。
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以下の図のようになっています。

「電気の増幅について」の回答画像8
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それは素晴らしい発想です。


残念ながら物理学では熱力学の第一法則・第二法則(簡単に言えば永久機関が出来ない理由)などによって否定されてしまうものです。

しかしながら経済学においては、お金は無限に増幅させることができるものなのです。他の分野において、あなたの発想は生かされることでしょう♪
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エネルギー保存の法則に従って、付け加えせずにエネルギーを増やす事は出来ません。

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この回答へのお礼

ありがとう

ご回答いただきありがとうございました。

お礼日時:2021/04/07 10:29

基本を勉強せずに、自分の知識レベルで意見を言うのは、科学的態度とはいえません。

少しでも、電気の知識ありますか?

電気の世界で増幅と言っているのは、その名の通り、

もとの波形を維持したままで、その強さを大きくするということです。もとの信号を維持する前提なしに、電流足したら、増幅だとか、電圧足したら増幅だとか言っても意味ありません。

・アンテナから受信したラジオの波形。
・スピーカをならず電気信号。
・通信で伝送される信号。

こういうものを、用途に応じて適当な強さにしたり、損失を補填しながら、もとの波形を維持するために、増幅が必要なのです。

トランジスタに限らず、入力信号に、何かのエネルギーを入れると、出力として、もとの波形の拡大した強さのものが得られるなら、どんな物理現象でもデバイスでも、増幅に使えると言うことです。

古くは3極真空管。様々な種類のトランジスタなど、たくさんのデバイスがあります。
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トランジスタや真空管の「増幅」は


水道の蛇口に似てます。

レバーを軽く操作するだけで水量をコントロ―ル出来ます。
加えたエネルギーより大きなエネルギーをとり出せます。

でもエネルギーそのものが増大するわけではなく
小さなエネルギーで別のエネルギーの出力を制御
しているだけです。
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増幅という意味が全く理解していないようなのだが、トランジスターで言うと、ベースに入ってきた微弱な信号を、コレクターからの電流によってより大きな信号に変換すると言うことなのだ。


電流自体を大きくするのでは無く、コレクターからの電流を使って見かけ上信号が大きくなったようにする。
例えば、マイクで拾った信号は極めて微弱なものだが、この微弱な信号を増幅することで、大音量で流すことが出来るというものだ。
増幅というものは、あくまでも信号の大きさを大きくするためなのであって、そこで使われる電流が増えるわけでは無い。むしろ、トランジスターという半導体を駆動するために、エネルギーという観点からは損失が生じる。

中途半端な知識で、わかったような気になっているようだが、基本的な知識が無いと言うことでは話にならない。
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増幅は、ふつうのセンスではエネルギー(電力)の増大があると受け止められます。



トランジスタには3つの端子(B、E、C)があり、BからEへ僅かな電流を流すと、CからEにはその何倍もの電流が比例的に流れる、という増幅作用があるわけです。CからEに大きな電流を流すために、Cには電力供給が必要です。

超低温下の環境(超伝導?)が必要なら、そのままでは使いにくいでしょうね。超低温の環境を保つのに、かなりの電力がいると思えますから。
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>これは“トランジスタ等の増幅器が得た電流を何倍にも増大させる”という意味ですか?



まあ、そんな意味でしょう。

>“得た電流よりも多くの電流を流せる”ならば、トランジスタを幾つも並列させれば巨大な電池が造れそうですが。

「増幅」のために、外部から「エネルギー」(トランジスタなら「電気エネルギー」)を供給しなければいけないのですよ。

>“増幅”したとは言えないのではないでしょうか。

「エネルギー」を増幅しているのではなく、「情報としての信号」を増幅しているのですよ。
「電気信号」には、「波形に含まれる情報」と「電気エネルギー」とがありますからね。
外から供給する電気エネルギーは、「直流」が「商用周波数の交流」であって、増幅したいのは「情報」の方です。

オーディオでいえば、「CDプレーヤー」や「パソコン」から「外部スピーカーを直接鳴らしたい」(通常のパッシブ・スピーカー)というようなものです。
「アンプ」(増幅器)がないと鳴らせません。
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