Wat is een kathode?
Een kathode is een elektrode waardoor elektrische stroom een gepolariseerd elektrisch apparaat verlaat. Het tegenovergestelde is de anode, waardoor elektrische stroom het elektrische apparaat binnenkomt. Positief geladen ionen, kationen genaamd, bewegen naar de kathode, terwijl negatief geladen ionen, anionen genoemd, zich naar de anode verplaatsen. In apparaten die stroom leveren, zoals het ontladen van batterijen, is de kathode positief geladen, maar in stroomverbruikende apparaten, inclusief het opladen van batterijen, is deze negatief geladen.
In de chemie is een kathode de elektrode van een elektrochemische cel waarbij reductie of de versterking van elektronen optreedt. Als de elektrochemische cel elektrolytisch is, wat betekent dat deze wordt voorzien van elektrische energie om chemische verbindingen af te breken, is de kathode negatief. In het tegenovergestelde type elektrochemische cel, de galvanische cel, veroorzaken chemische reacties de afgifte van elektrische energie en deze wordt positief.
Negatieve polariteit moet worden toegepast op de kathode van een elektrolytische cel om de gewenste chemische reacties aan te sturen. In een galvanische cel moet daarentegen een positieve pool worden aangesloten om het circuit te voltooien. De elektronen die worden uitgezonden door de anode keren terug naar de cel via de kathode wanneer het circuit is voltooid.
In de natuurkunde en elektronica is een kathode de elektrode die verantwoordelijk is voor het uitzenden van elektronen in het apparaat, waardoor het werkt. De vrij uitgezonden elektronen kunnen op een aantal manieren worden afgeleid, hetzij door warmte of lichtenergie, of door een sterk extern elektromagnetisch veld. De laatste methode voor het aansturen van elektronenemissie staat bekend als veldelektronenemissie en de betrokken kathoden worden koude kathoden genoemd.
Hoewel ze bij hoge temperaturen kunnen werken, onderscheiden koude kathoden zich van de "hete" variëteit, omdat ze niet direct worden verwarmd om elektronenemissie aan te sturen. Hete kathoden, ook bekend als filamenten, komen veel vaker voor in moderne elektronica. Kathoden die hun energie uit licht halen, worden aangedreven door foto-elektrische emissie en worden gebruikt in fotovoltaïsche of zonne-energie toepassingen. Verschillende soorten metaal hebben elektroden die geschikt zijn voor verschillende methoden om elektrische stroom te leveren.