放大器：利用有源器件提升功率
有源器件的实际益处
有源器件实际益处在于其放大能力。无论器件为电压控制还是电流控制，控制信号所需功率通常远小于受控电流可用功率。换言之，有源器件不仅让电控制电，更让少量电控制大量电。
因控制功率与受控功率巨大差异，有源器件可用微小功率（控制）支配大量功率（受控）。此行为称放大。
机器能量守恒定律
物理学基本规则：能量不灭不生。正式表述为能量守恒定律，迄今未发现例外。若此定律真实——海量实验数据支持——则不可能制造能将少量能量神奇转化为大量能量的装置。所有机器、电子电路包括在内，效率上限 100%。最理想情况输出功率等于输入功率，如下图。
机器输出功率可逼近但永不超输入功率，100% 效率为上限。
通常机器甚至达不到此限，部分输入能量以热形式辐射周围空间，不属输出能量流。（下图）
实际机器最常将部分输入能量以热损失转化为输出能量流。
永动机
许多人尝试设计制造输出功率超输入功率机器，均失败。此永动机不只证明能量守恒定律非定律，更将开启前所未有技术革命，因其可自循环供电并产生多余“免费”能量。（下图）
假设“永动机”自供电？
尽管大量努力和不少“无耻”声称“免费能量”或超一机器，从未通过简单测试：用自身能量输出自驱动并产生剩余能量。
放大器
但确存在一类机器称放大器，能接收小功率信号输出大得多功率信号。理解放大器为何不违反能量守恒关键在于有源器件行为。
因有源器件能用少量电功率控制大量电功率，可排布电路使外部电源提供的较大功率复制输入信号功率波形。结果是装置似将微小电信号（通常交流电压波形）神奇放大为同形状更大幅度波形。
能量守恒未被违反，因额外功率由外部源提供，通常直流电池或等效。放大器不创造不毁灭能量，仅重塑为期望波形，如下图。
放大器虽能将小输入信号缩放为大输出，但其能量源是外部电源。
换言之，有源器件电流控制行为用于将外部电源“原始”直流功率塑形为与输入信号相同波形，产生形状相同但功率幅度更大（更大）的输出信号。放大器内晶体管或其他有源器件仅从电池或其他电源提供的“原始”直流功率中形成输入信号波形的较大副本。
放大器局限
放大器像所有机器，效率限于最大 100%。通常电子放大器效率远低于此，以废热形式耗散大量能量。因放大器效率恒 ≤100%，永不能作“永动”装置。
外部电源需求是所有放大器类型（电气非电气）共同要求。非电气放大系统常见例为汽车转向助力，放大驾驶员转动方向盘手臂力以移动前轮。放大所需功率来自发动机。控制驾驶员“输入信号”的有源器件是液压阀，将连接发动机泵的流体功率分流到辅助车轮运动液压活塞。发动机熄火，放大系统失效，车极难转向。
相关工作表：
- 基础放大器理论工作表
工业技术