Ein Transistor als Schalter wird häufig in der Elektronik eingesetzt, um Lasten (z.B. LEDs, Motoren, Relais) mit einem kleinen Steuerstrom zu schalten. Dabei arbeitet der Transistor entweder im Sperrbereich (ausgeschaltet) oder im Sättigungsbereich (voll eingeschaltet).

Funktionsweise eines NPN-Transistors als Schalter
Ausgeschaltet (Transistor sperrt):
Wenn an der Basis keine oder eine zu geringe Spannung anliegt, fließt kein Basisstrom. Der Transistor ist gesperrt, und es fließt kein Kollektorstrom. Die Last ist somit ausgeschaltet.

Eingeschaltet (Transistor leitet):
Wird an die Basis eine ausreichende Spannung (typisch ca. 0,7 V bei Siliziumtransistoren) angelegt, fließt ein Basisstrom IB. Dadurch wird der Transistor leitend, und der Kollektorstrom IC kann fließen. Der Transistor befindet sich im Sättigungsbereich und wirkt wie ein geschlossener Schalter.

Wichtige Punkte
Der Basiswiderstand begrenzt den Basisstrom und schützt den Steuerkreis.
Der Transistor sollte so angesteuert werden, dass er vollständig in die Sättigung geht, um geringe Verlustleistung und Wärmeentwicklung zu gewährleisten.
Der Kollektorstrom IC wird durch die Last bestimmt.
Der Verstärkungsfaktor (hFE oder β) gibt an, wie viel größer der Kollektorstrom im Vergleich zum Basisstrom ist. Für Schaltanwendungen wird oft ein Basisstrom gewählt, der etwa 1/10 des erwarteten Kollektorstroms beträgt, um sicher in die Sättigung zu kommen.

Ein Beispiel:
Wenn die Last 100 mA zieht, sollte der Basisstrom etwa 10 mA sein (abhängig vom Transistor). Mit einer Steuerspannung von 5 V und einer Basis-Emitter-Spannung von 0,7 V ergibt sich der Basiswiderstand:
RB = (5 V – 0,7 V) / 0,01 A = 430 Ω
Man wählt dann einen Standardwert, z.B. 470 Ω.