Все начинается с физики
В любом участке пространства находится определенное количество электронов. Каждый электрон имеет заряд (). Получается, что на данном участке сконцентрирован некий заряд или потенциал.
Напряжение () - это разность потенциалом между двумя точками. Если эти точки пространства соединить проводящим материалом, электроны из большего потенциала побегут в сторону с меньшим потенциалом, пока оба потенциала не уравняются. Чем выше разность потенциалов этих точек, тем сильнее они будут стремится переместится из одной точки в другую. Скорость перемещения называют сила тока (). Среда в которой перемещаются электроны имеет сопротивление (), которое уменьшает скорость электронов.
Об этом нам говорит закон Ома: cила тока () прямо пропорциональна напряжению () и обратно пропорциональна сопротивлению ():
Но электроны не "дураки". Если им предоставить два пути с разным сопротивлением, они преимущественно выберут путь с наименьшим. Фокус в том, что мы умеем изменять сопротивление среды, тем самым определять, какой путь выберут электроны.
Транзистор
Транзистор как раз является примером среды с изменяемым сопротивлением. У транзистора три контакта: в один электроны входят (исток), из другого выходят (сток), а третий управляет сопротивлением (затвор). В цифровой электронике, транзистор в основном используется как электронный переключаетель, т.е. как среда либо с малым сопротивлением (проводник), либо с большим (диэлектрик).
На схемах транзистор обозначают следующим образом:
Чуть более подробная схема работы транзистора описана в видео:
Чуть позже мы узнаем как конкретно это используется в цифровой электронике и программировании.