Co je Cathode aktuální?

Existují dva typy elektronických nebo elektrických zařízení: zařízení dodávající energii a zařízení využívající energii. Na zařízení, které dodává energii, je katoda kladným terminálem a anoda je záporným terminálem. U zařízení, která používají energii, je katoda záporným terminálem a anoda je kladným terminálem. Kladný katodový proud je proud, který teče z katody, a záporný katodový proud teče do katody.

Elektrony mají záporný náboj a jsou přitahovány kladnými náboji. Elektrický proud tvoří tok elektronů vodivým materiálem a elektrony vždy tekou od negativního k pozitivnímu. Proto mají elektrony tendenci vytékat z katody, která je negativním terminálem, a do anody, která je pozitivním terminálem. To poněkud komplikuje pochopení katodového proudu některých zařízení, jako jsou diody a baterie.

Baterie jsou označeny kladnými a zápornými svorkami, často s použitím znaménka plus (+) nebo znaménka mínus (-). Tyto štítky mohou být zavádějící. Tok proudu z baterie je kladný proud - což znamená proud protékající vpřed - který opouští kladný terminál baterie, protéká obvodem a zpět k zápornému terminálu baterie. Kladný vývod baterie má ve skutečnosti záporný náboj a je katodou zařízení. Proud katody teče z kladného terminálu baterie.

Elektronická zařízení zvaná diody mají polarizované terminály. Katoda diody je tvořena negativním materiálem, což znamená, že má více elektronů než protonů. Odolává toku elektronů skrz něj, protože materiál již má nadbytek elektronů. Anoda je opakem a postrádá elektrony, což elektronům usnadňuje průtok do ní. Když počet elektronů v pozitivním materiálu anody dosáhne určité úrovně, překonají odpor negativního materiálu a dopředný nebo pozitivní katodový proud vytéká z katodového terminálu diody.

Pokud je napětí dostatečně vysoké, začne dioda vést v opačném směru. Na standardní diodě tento zpětný proud rychle způsobí trvalé poškození diody. Speciální diody jako Zenerovy diody a tunely jsou navrženy tak, aby vedly poté, co zpětné napětí dosáhne určité prahové hodnoty. Reverzní nebo záporný katodový proud proudí do diody katodou a ven z anody.

Vakuové zkumavky se poněkud liší, protože fungují. Elektrony proudí do katody zařízení a shromažďují se na elektrodě ve vakuu zkumavky. Jak záporný náboj na elektrodě roste, elektrony opouštějí elektrodu a proudí k pozitivně nabité anodě. To způsobuje pozitivní proudový tok z anodového terminálu trubice. V tomto případě je katodový proud záporným proudem a protéká spíše do zařízení než z něj.