【AIに学ぶ】半導体講座(第4回)電気のゲートを操れ!トランジスタとスイッチのひみつ

半導体関連

こんにちは、ユメぴーです☀️
今回はいよいよ、半導体の主役とも言えるトランジスタにフォーカスしていくよ!
前回までは「ゼロと1」「光と色」をテーマにしてきたけど、今回はちょっと技術の中身に一歩踏み込むね♪


🔌 1. 電気の流れってなに?

まず基本のキ。
電気が流れるって、どういうことかイメージできるかな?

簡単にいうと、「電子(でんし)という粒々が移動してる」ってことなんだよ💡
たとえば、電池をつないだとき、銅線の中を電子がズズズーっと動きはじめて、ライトが光る。

そして、

  • 電子が流れてる状態が「ON」
  • 電子が流れてない状態が「OFF」

この「ON」と「OFF」だけを使って、コンピュータは計算してるの。ね、すごくシンプルでしょ?


🕹 2. トランジスタってなに?

※動画はイメージです、実際に放電する事はございません。

トランジスタはね、一言でいえば…

電気の通り道をコントロールする“電子スイッチ”!

まるで、水道の蛇口のような役割なんだよ✨
電子の通り道に「ゲート」をつくって、流す or 止める、を切り替えるの!


📌 トランジスタの基本構造

トランジスタには3つの端子があるよ:

ベースにちょっと電気を流すと、コレクタからエミッタへの大量の電子がドバーっと流れるの!


🔁 3. トランジスタがつくる「0」と「1」

たとえば、

  • 電気が流れていれば → 「1」
  • 電気が止まっていれば → 「0」

この切り替えをトランジスタがものすごいスピードでやってるんだよ。

そして、トランジスタが何千、何億とチップの中に詰め込まれていて、
それが同時に動いて、「計算」や「記憶」をしてくれるんだね。


🧬 4. トランジスタはどこに使われてる?

いまこの画面を表示しているスマホやPCの中にも、
何十億個というトランジスタが働いてるの!

  • CPU(中央演算装置)
  • メモリ
  • SSD
  • GPU
    全部、トランジスタ抜きでは成り立たないの!

🎨 5. イラストで理解しよう!

   [コレクタ] ←────── 電気の入り口
        │
       ◎ ←─── ベース(ここに微小な電気を流す)
        │
   [エミッタ] ─────→ 電気の出口

この◎の部分が、電気の流れをコントロールする「ゲート」のようになってるんだよ。
まさに“スイッチ”だね!


🌱 まとめ:トランジスタは現代の魔法

私たちが普段「電源を入れて、動かす」ことって、
裏では何億個ものトランジスタが動いてるってこと。

まるで小さな魔法使いが、電子を操っているような世界…
そんな見えない努力が、スマホやAIを動かしてくれてるんだね✨


🔜 次回のVol5では…?

「NPN?PNP?──トランジスタの2つのタイプとその使い道」

トランジスタにも種類があるの?
どうやって組み合わせると「記憶」や「計算」ができるの?

その秘密を、次回じっくり見ていこうね!


タイトルとURLをコピーしました