Qu'est-ce qu'une cathode négative?
Une cathode négative est l'une des deux électrodes primaires dans des tubes à vide. Il libère des ions négatifs qui sont attirés par l'anode positive. Une cathode négative peut être une cathode chaude ou froide. Alors qu'une cathode chaude est habituellement chauffée par un filament de tungstène enroulé autour de celle-ci, une cathode froide n'est pas chauffée directement mais atteint au contraire des températures élevées pendant son fonctionnement. Même si une cathode froide n'est pas chauffée directement, elle peut fonctionner à température élevée car la température à l'intérieur de l'enceinte continuera à augmenter lorsque le courant circule dans la cathode.
La cathode chaude et négative est utilisée dans le tube à rayons cathodiques (CRT), un tube à vide spécial. Les tubes cathodiques sont utilisés pour les oscilloscopes et les écrans de télévision à tube. Le côté positif du tube cathodique est alimenté jusqu’à 25 000 volts (V) du côté de l’écran. Une cathode chaude à l'arrière du tube se trouve à l'intérieur d'une enceinte appelée pistolet. L'électron de la cathode chaude est émis et trouve son chemin à l'intérieur de l'écran après avoir été dévié avec précision par un champ magnétique ou électrique dans les axes vertical et horizontal.
Un magnétron est un dispositif à cathode négative utilisé pour générer et amplifier des radiofréquences dans des bandes de fréquences élevées, appelées micro-ondes. Il utilise un confinement métallique de géométrie spéciale appelée cavité. La cavité, avec un champ magnétique permanent, génère une énergie micro-ondes pouvant être utilisée pour les fours radar et les micro-ondes.
Une variante de la cathode froide est utilisée pour l'éclairage. En choisissant différents revêtements de phosphore, les ions générés par la cathode froide peuvent produire une variété de couleurs. Citer la couleur de la cathode est une pratique courante.
Les piles fonctionnent avec une cathode positive et une anode négative. Le matériau de cathode pour une batterie rechargeable est capable de s'adapter à des cycles de charge et de décharge répétés. Les charges de batterie négatives arrivent au matériau de la cathode et sur la charge pour la batterie. La polarité de la cathode est spécifiée en fonction des charges qui l'atteignent.
Une diode est un dispositif à semi-conducteurs qui agit comme une valve à sens unique pour les charges électriques. La cathode négative est composée d'un semi-conducteur négatif de type (N), qui a des électrons libres, et une anode est composée d'un semi-conducteur positif de type (P) qui manque d'électrons. Le symbole schématique d'une diode indique l'anode sous la forme d'une flèche pointant dans la cathode, et la direction de la flèche indique l'inverse du flux d'électrons, appelé flux de trous.