Was ist eine negative Kathode?
Eine negative Kathode ist eine von zwei Primärelektroden in Vakuumröhren. Es setzt negative Ionen frei, die von der positiven Anode angezogen werden. Eine negative Kathode kann entweder eine heiße oder eine kalte Kathode sein. Während eine heiße Kathode normalerweise durch ein um sie gewickeltes Wolframfilament erwärmt wird, wird eine kalte Kathode nicht direkt erwärmt, sondern erreicht schließlich während ihres Betriebs erhöhte Temperaturen. Selbst wenn eine kalte Kathode nicht direkt erwärmt wird, kann sie bei hohen Temperaturen betrieben werden, da die Temperatur im Inneren des Gehäuses weiter ansteigt, wenn Strom durch die Kathode fließt.
Die heiße und negative Kathode wird in der Kathodenstrahlröhre (CRT), einer speziellen Vakuumröhre, verwendet. CRTs werden für Oszilloskope und Röhrenfernsehbildschirme verwendet. Die positive Seite der CRT wird auf der Bildschirmseite mit bis zu 25.000 Volt (V) bestromt. Eine Heißkathode an der Rückseite der Röhre befindet sich in einem Gehäuse, das als Pistole bezeichnet wird. Das Elektron von der heißen Kathode wird emittiert und findet seinen Weg auf der Innenseite des Bildschirms, nachdem es durch ein magnetisches oder elektrisches Feld in der vertikalen und horizontalen Achse genau abgelenkt wurde.
Ein Magnetron ist eine negative Kathodenvorrichtung, die zum Erzeugen und Verstärken von Hochfrequenz bei erhöhten Frequenzbändern, die als Mikrowelle bezeichnet werden, verwendet wird. Es wird ein metallischer Einschluss mit einer speziellen Geometrie verwendet, der als Hohlraum bezeichnet wird. Der Hohlraum erzeugt zusammen mit einem Permanentmagnetfeld Mikrowellenenergie, die für Radar- und Mikrowellenöfen verwendet werden kann.
Eine Variante der Kaltkathode wird zur Beleuchtung eingesetzt. Durch die Wahl verschiedener Leuchtstoffbeschichtungen können die von der Kaltkathode erzeugten Ionen eine Vielzahl von Farben erzeugen. Es ist üblich, die Farbe der Kathode zu zitieren.
Batterien arbeiten mit einer positiven Kathode und einer negativen Anode. Das Kathodenmaterial für einen Akku kann sich mit wiederholten Lade- und Entladezyklen anpassen. Negative Batterieladungen gelangen zum Kathodenmaterial und auf die Last für die Batterie. Die Polarität der Kathode richtet sich nach den Ladungen, die sie erreichen.
Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, das als Einwegventil für elektrische Ladungen dient. Die negative Kathode besteht aus einem negativen Halbleiter vom Typ (N), der freie Elektronen enthält, und eine Anode aus einem positiven Halbleiter vom Typ (P), dem Elektronen fehlen. Das schematische Symbol einer Diode kennzeichnet die Anode als Pfeil, der in die Kathode zeigt, und die Pfeilrichtung kennzeichnet das Gegenteil des Elektronenflusses, der als Lochfluss bezeichnet wird.