มันน่าจะคุ้มค่าที่จะเริ่มต้นเรื่องราวกับเอดิสัน นักวิทยาศาตร์ผู้อยากรู้อยากเห็นคนนี้ได้ทดลองกับหลอดไส้ของเขา พยายามที่จะบรรลุความสูงใหม่ในด้านแสงไฟฟ้า และคิดค้นหลอดไดโอดโดยไม่ได้ตั้งใจ ในสุญญากาศ อิเล็กตรอนออกจากแคโทดและถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดที่สอง โดยคั่นด้วยช่องว่าง ไม่ค่อยมีใครรู้จักเกี่ยวกับการแก้ไขในปัจจุบันในขณะนั้น แต่การประดิษฐ์ที่จดสิทธิบัตรในที่สุดก็พบว่ามีการนำไปใช้ เมื่อถึงเวลานั้นจำเป็นต้องมีคุณสมบัติแรงดันกระแส แต่อย่างแรกเลย
ลักษณะโวลต์-แอมแปร์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใดๆ - สูญญากาศ เช่นเดียวกับเซมิคอนดักเตอร์ - ช่วยให้เข้าใจว่าอุปกรณ์จะทำงานอย่างไรเมื่อรวมอยู่ในวงจรไฟฟ้า อันที่จริงนี่คือการพึ่งพากระแสไฟขาออกกับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับอุปกรณ์ สารตั้งต้นไดโอดที่คิดค้นโดย Edison ได้รับการออกแบบมาเพื่อตัดค่าแรงดันลบแม้ว่าพูดอย่างเคร่งครัดทุกอย่างจะขึ้นอยู่กับทิศทางที่อุปกรณ์เชื่อมต่อกับวงจร แต่จะมากกว่านั้นในบางครั้งเพื่อไม่ให้ผู้อ่านเบื่อ รายละเอียดที่ไม่จำเป็น
ดังนั้น ลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟในปัจจุบันของไดโอดในอุดมคติจึงเป็นสาขาบวกของพาราโบลาทางคณิตศาสตร์ ซึ่งเป็นที่รู้จักมากที่สุดจากบทเรียนในโรงเรียน กระแสผ่านอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถไหลได้ในทิศทางเดียวเท่านั้น โดยธรรมชาติแล้ว อุดมคตินั้นแตกต่างจากชีวิตจริง และในทางปฏิบัติ ด้วยค่าแรงดันลบ ยังคงมีกระแสกาฝากที่เรียกว่าย้อนกลับ (การรั่วไหล) มันน้อยกว่ากระแสที่มีประโยชน์อย่างมากที่เรียกว่าโดยตรง แต่ถึงกระนั้นเราก็ไม่ควรลืมความไม่สมบูรณ์ของอุปกรณ์จริง
ไตรโอดสุญญากาศแตกต่างจากอิเล็กโทรดที่อายุน้อยกว่าโดยมีอิเล็กโทรดสองขั้ว โดยมีกริดควบคุมที่กั้นส่วนตัดขวางโดยเฉลี่ยของกระติกน้ำสุญญากาศ แคโทดที่มีการเคลือบพิเศษซึ่งช่วยในการแยกอิเล็กตรอนออกจากพื้นผิวทำหน้าที่เป็นแหล่งกำเนิดของอนุภาคมูลฐานซึ่งได้รับจากขั้วบวก การไหลถูกควบคุมโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับกริด ลักษณะเฉพาะของแรงดันไฟปัจจุบันของหลอดสุญญากาศไตรโอดนั้นคล้ายกับไดโอดอย่างมาก แต่มีคำอธิบายที่สำคัญอย่างหนึ่ง ค่าสัมประสิทธิ์พาราโบลาจะเปลี่ยนแปลงโดยขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ฐาน และได้เส้นที่มีรูปร่างใกล้เคียงกัน
ต่างจากไดโอด ไตรโอดทำงานด้วยแรงดันบวกระหว่างแคโทดกับแอโนด การทำงานที่จำเป็นนั้นทำได้โดยการจัดการแรงดันไฟฟ้าของกริด และสุดท้ายก็ต้องมีการชี้แจงครั้งสุดท้าย เนื่องจากแคโทดมีความสามารถจำกัดในการปล่อยอิเล็กตรอน แต่ละคุณลักษณะจึงมีพื้นที่อิ่มตัว ซึ่งแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นต่อไปจะไม่นำไปสู่การเพิ่มขึ้นอีกต่อไปกระแสไฟขาออก
แม้จะมีลักษณะและหลักการทำงานที่แตกต่างกัน แต่ลักษณะแรงดันไฟของทรานซิสเตอร์ก็ไม่แตกต่างจากไตรโอดมากนัก มีเพียงความชันของพาราโบลาที่ค่อนข้างใหญ่เท่านั้น นั่นคือเหตุผลที่วงจรหลอดเมื่อเกิดการสะท้อนเต็มที่มักถูกถ่ายโอนไปยังสารกึ่งตัวนำ ลำดับของปริมาณทางกายภาพนั้นแตกต่างกัน ทรานซิสเตอร์ใช้แรงดันไฟฟ้าที่ต่ำลงอย่างหาที่เปรียบมิได้ นอกจากนี้ อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์สามารถขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าทั้งบวกและลบ ทำให้นักออกแบบมีอิสระมากขึ้นในการออกแบบวงจร
เพื่อตอบสนองคำขอสำหรับการถ่ายโอนโซลูชันสำเร็จรูปอย่างเต็มที่ อุปกรณ์ที่มีเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกก็ถูกคิดค้นเช่นกัน จริงอยู่ ถ้าหลอดไฟใช้ความหลากหลายภายนอก ฐานองค์ประกอบที่ได้รับการปรับปรุง ด้วยเหตุผลที่ชัดเจน จะทำงานบนพื้นฐานของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกภายใน ลักษณะพิเศษของแรงดันกระแสไฟของเอฟเฟกต์โฟโตอิเล็กทริกนั้นแตกต่างกันตรงที่ค่าของกระแสไฟขาออกจะเปลี่ยนไป ขึ้นอยู่กับการส่องสว่าง ยิ่งความเข้มของฟลักซ์แสงสูงเท่าใด กระแสไฟขาออกก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น นี่คือวิธีการทำงานของโฟโตทรานซิสเตอร์ และโฟโตไดโอดใช้สาขากระแสย้อนกลับ ซึ่งช่วยสร้างอุปกรณ์ที่จับโฟตอนและควบคุมโดยแหล่งกำเนิดแสงภายนอก