トランジスタの使い方！LED点灯スイッチ実験

はじめに：トランジスタって、いったい何者？

トランジスタ（Transistor）は、現代の電子機器の心臓部であり、スマートフォンからパソコン、そしてあなたの自作セキュリティ装置まで、ありとあらゆる場所に隠れている部品です。

簡単に言えば、トランジスタには主に2つの役割があります。

自作カーセキュリティで使ったのは、主にスイッチングの役割です。リレーよりも遥かに小さく、作動音もせず、壊れにくい半導体のスイッチなのです。

トランジスタにはいくつかの種類がありますが、電子工作初心者の方が最もよく使い、今回の実験に適しているのは「バイポーラトランジスタ（BJT）」のNPN型と呼ばれるものです。

NPN型: プラス（＋）の電気（電流）を少し流すとスイッチがONになるタイプ。
- P-MOSFETの逆で、マイナス（－）側の道筋をON/OFFするスイッチとして使うのが基本です。

NPN型トランジスタは、通常、小さな黒いプラスチックのケースに3本の足（端子）が生えています。この3本の足が、電気の流れを制御する役割を持っています。

端子名	役割（水のスイッチに例えると）
ベース（B）	操作盤（トリガー）。ここに小さな電気を流すとスイッチがONになる。
コレクタ（C）	電気の入口。ONにしたい回路の電気が入ってくる場所。
エミッタ（E）	電気の出口。ONになった電気が流れていく場所（通常はマイナスへ繋ぐ）。

🔑 覚えるべき動きはこれだけ！

今回は、「小さな電気で、LEDをON/OFFする」というシンプルな回路をブレッドボードに組みます。

リレーと違い、トランジスタはマイナス（－）側の電源の道筋をON/OFFする「ローサイドスイッチ」として使うのが一般的です。

リレーではコイルにそのまま12Vを流しても大丈夫でしたが、トランジスタではベース（B）に流し込む電気の量を調整しないと、トランジスタがすぐに壊れてしまいます。

そこで、ベース（B）の手前には必ず「抵抗」を入れます。これは、ベースに流れる電流を適切に絞るための「水道の絞り弁」のようなものです。

今回は、LEDを安全に点灯させるため、5Vの電源を使って実験します。（車載ではないので12Vを使う必要はありません）

ブレッドボードの縦のレールに電源を接続します。

トランジスタのスイッチをONにするための操作回路です。

LEDをトランジスタ経由でマイナスに繋ぎ、スイッチの役割を果たさせます。

エミッタ接続: トランジスタのエミッタ（E）を、ブレッドボードのアースライン（青）に接続します。
LEDとコレクタ:
- LEDの足の長い方（＋）に、LED保護用の抵抗（例：220Ω）を接続し、 5Vプラスライン（赤）に繋ぎます。
- LEDの足の短い方（－）を、トランジスタのコレクタ（C）に接続します。

すべての配線が終わったら、電源を入れ、トランジスタのスイッチングを確認します。

電源ON: 5V電源を入れます。このとき、LEDは光っていません（トランジスタはOFF）。
スライドスイッチをONにする:
- 音: リレーのように「カチッ」という音は一切しません。
- 光: LEDが明るく点灯します。
- 仕組み: スイッチONで微小な電流がベース（B）に流れ込み、コレクタ（C）とエミッタ（E）の間が一瞬で繋がり、LEDのマイナス側の道が開いたからです。
スライドスイッチをOFFにする:
- 音: やはり音はしません。
- 光: LEDが消灯します。