Qu'est-ce qu'une cathode?

Une cathode est une électrode à travers laquelle le courant électrique sort d'un dispositif électrique polarisé. Son opposé est l'anode, à travers laquelle le courant électrique pénètre dans l'appareil électrique. Les ions chargés positivement, appelés cations, se dirigent vers la cathode, tandis que les ions chargés négativement, appelés anions, se dirigent vers l'anode. Dans les appareils alimentés, comme la décharge de batteries, la cathode est chargée positivement, mais dans les appareils consommateurs d'énergie, y compris la recharge de batteries, elle est chargée négativement.

En chimie, une cathode est l'électrode d'une cellule électrochimique à laquelle se produit une réduction ou le gain d'électrons. Si la cellule électrochimique est électrolytique, ce qui signifie qu’elle est alimentée en énergie électrique afin de décomposer les composés chimiques, sa cathode est négative. Dans le type opposé de cellule électrochimique, la cellule galvanique, des réactions chimiques provoquent la libération d’énergie électrique, qui devient positive.

La polarité négative doit être appliquée à la cathode d'une cellule électrolytique afin de déclencher les réactions chimiques souhaitées. Dans une cellule galvanique, par contre, un pôle positif doit être connecté pour compléter le circuit. Les électrons émis par l'anode reviennent dans la cellule par la cathode une fois le circuit terminé.

En physique et en électronique, une cathode est l’électrode responsable de l’émission d’électrons dans le dispositif, qui le fait fonctionner. Les électrons librement émis peuvent être dérivés de différentes manières, soit par la chaleur ou l'énergie lumineuse, soit par un puissant champ électromagnétique externe. Cette dernière méthode de contrôle de l'émission d'électrons est connue sous le nom d'émission d'électrons de champ et les cathodes impliquées sont appelées cathodes froides.

Bien qu’elles puissent fonctionner à des températures élevées, les cathodes froides se distinguent des variétés "chaudes", car elles ne sont pas chauffées directement pour commander l’émission d’électrons. Les cathodes chaudes, également connues sous le nom de filaments, sont beaucoup plus courantes dans l'électronique moderne. Les cathodes qui tirent leur énergie de la lumière sont alimentées par émission photoélectrique et sont utilisées dans des applications photovoltaïques ou solaires. Différents types de métaux possèdent des électrodes adaptées à différents procédés de fourniture d'énergie électrique.