电路中电流放大的物理原理

Question

如题所述

Answer 1

电子管与晶体管的工作原理不太一样，但是作用都是具有放大特性。
电子管的放大原理要先讲一下电子管的工作原理。
阴极上面涂有一种受热时会逸出电子的物质，中间用灯丝进行加热，使阴极附近产生逸出的电子云。这是从微观上说的，从宏观上说，逸出的电子离阴极非常近，所以对外不显电性。
栅极是阴极外面包围着的一层栅网离阴极很近。栅极加上负电压后对阴极电子的逸出数量有影响，可以抑制电子的逸出。
阳极是加有高压的最外围的极板，在高压的电场下，阴极逸出的电子会射向阳极板形成电流。
由于栅极能控制逸出电子的数量，所以就能控制职极电流。
因为栅极离阴极很近，所以微弱的电压变化就能有效的控制电子云的数量达到控制电流的目的，这就是放大作用的来源。
阴极加上一定的负电压后，电子被有效的控制着，再加上交流信号，就能控制流向阳极的电子的数量变化，在阳极接的电阻上得到变化的电压，这就是放大了的电压和电流。
由于极加的是负电压，所以没有电流。电子不会越过真空区跑到阴极上去。所以电子管栅的输入阻抗很高，基本上没有电流，所以电子管是电压放大器件。

晶体管利用的是半导体的特性达到放大作用的。以硅半导体材料为例，通过渗杂的方法在硅中加入磷后会形成三价的磷与四价的硅混合的晶体，硅与硅是以共价电子对相结合的，但是和磷之间因为缺一个电子，就只能空着那个位置，我们叫空穴。用这样的半导体做成一个基片，就是平时说的基极。在基片上用渗杂的方法建立两个N型区，就是和加磷相反，加了5价的元素，这样就在硅的晶体中出现了多一电子的元素。两个N区一个作为发射极，一个作为集电极。意思是一个用来发射电子，一个用来收集发射的电子。

在N型区和P型区相接的地方出现了多出的电子进入穴的现象，原本是不带电的，进了电子就带上了电，电子跑到对方去了，原来的位置就带了正电。这个连接部位就叫作PN结。
由于两个N区渗杂的杂技不同，所要两个PN结不完全一样。当给基极和发射极之间加上电压时，就破坏了原来的电荷平衡，使得电荷立即重新分布，因而持续的电压就产生了电流。
由于P区（基极）的电子被基极的正电压吸引，所以同时集电集与基极之间的电子也发生变化，集电集与基极间的PB结的电荷也需要重新分布。这时如果集电极－发射极之间加有正电压，就会产生电流。

由于基极电压是对PN结起作用，所以微小的电流就能破坏PN结的平衡，造成集电极产生很大的电流。这就是晶体管的放大作用的来源。
微小的基极电流控制了集电极较大的电流。
当基极电压不变的时候，基极电子被吸收的速度就不变，所以集电结可以流过的电流就是固定的。当基极电压略有升高，集电极的电流就会迅速变大。基极电流与集电极电流呈现成比例的关系。集电极电流与基极电流之比就是β值。如果基极电流不变，集电极电压的变化对集电极电流影响极小。所以集电极发射极之间相当于一个电流源。

由于晶体管是靠基极电流控制集电极电流的器件，所以晶体管是电流放大器件。

场效应管也有两个PN结，但是PN结之间并不是完全不能导电的。这由渗方法和渗杂数量来控制。导电的区域叫沟道。场效应管有一个栅极，类似于电子管的栅极，但是这个栅极不是抑制电子的发射，而是靠栅极电压形成的电场来控制沟道的宽窄。通过对导电沟道宽窄的控制达到控制场效应管导电能力的目的。
所以场效应管相当于一个可以由电压控制的电阻。大多数场疚应管源极和漏极是可以互相反用的，就像电阻一样不分方向。但是由于的不一定非常精确，两个PN结还是有所区别。所以正反方向的控制能力不一样，表现出放大倍数有一定差别。
由于栅极电压可以控制电阻，所以与场效应管串联的电阻上就会得到一个放大了的电压。这就是场效应管的放大原理。

Answer 2

15.5 并联电路中电流的规律

Answer 3

放大电路是利用具有放大特性的电子元件，如晶体三极管、三极管，加上工作电压后，输入端的微小电流变化可以引起输出端较大电流的变化，输出端的变化要比输入端的变化大几倍到几百倍。这就是放大电路的基本原理。追问

输入端的微小电流变化可以引起输出端较大电流的变化，输出端的变化要比输入端的变化大几倍到几百倍这是什么物理原理

物理，电磁角度解释