Tụ điện là linh kiện điện tử có khả năng tích trữ và phóng điện. Nguyên lý hoạt động của tụ điện dựa trên quá trình nạp và phóng điện, đồng thời có thể thực hiện các chức năng như dao động, chỉnh lưu, v.v. Cấu trúc của tụ điện rất đơn giản, gồm hai cực dương và âm với một lớp điện môi cách điện nằm ở giữa.
Cuộn cảm là linh kiện dùng để đo khả năng tạo ra cảm ứng từ của cuộn dây. Khi dòng điện đi vào cuộn dây, từ trường được tạo ra xung quanh cuộn dây. Nếu dòng điện qua cuộn dây càng lớn, từ trường sinh ra càng mạnh, đồng thời từ thông qua cuộn dây cũng lớn hơn. Từ đó, ta có thể kết luận rằng điện từ cảm ứng qua cuộn dây tỷ lệ thuận với dòng điện đi qua nó, và hệ số tỷ lệ này được gọi là độ tự cảm (inductance).
Điện trở thể hiện khả năng dẫn điện của vật liệu và thường được ký hiệu là R. Điện trở được xác định theo công thức: R=U/IR = U/I, trong đó UU là điện áp và II là dòng điện. Khi điện áp hai đầu vật dẫn không đổi, nếu điện trở càng lớn thì dòng điện đi qua càng nhỏ; ngược lại, nếu điện trở nhỏ thì dòng điện qua nó càng lớn.
Chức năng của từng linh kiện trong mạch điện:
- Tụ điện: Được sử dụng để lọc nhiễu, ghép tín hiệu, bỏ qua dòng xoay chiều, điều chỉnh tần số và chuyển đổi năng lượng trong mạch.
- Cuộn cảm: Có chức năng dẫn dòng một chiều, chặn dòng xoay chiều, cho phép tín hiệu tần số thấp đi qua và cản tín hiệu tần số cao.
- Điện trở: Hạn chế dòng điện, thực hiện chức năng phân áp, giảm áp, giới hạn dòng, tải và phân dòng trong mạch.
Ba linh kiện này đóng vai trò quan trọng trong thiết kế mạch điện tử. Kỹ sư điện tử sử dụng đặc tính tương tác giữa tụ điện, cuộn cảm và điện trở để tạo ra các mạch phức tạp với những chức năng cụ thể. Cuộn cảm có liên quan đến tần số của điện trở, do đó thường được sử dụng trong các mạch xử lý tín hiệu tần số. Khi kết hợp các linh kiện này, ta có thể tăng cường hoặc suy giảm dòng điện ở một tần số nhất định.
Ví dụ, trong nhiều thiết bị điện tử, khi rút phích cắm, đèn LED vẫn sáng thêm một thời gian ngắn. Nguyên nhân là do tụ điện bên trong đã tích trữ điện năng trước đó và tiếp tục phóng điện sau khi nguồn bị ngắt.