Hva er katodestrøm?

Det er to typer elektroniske eller elektriske enheter: de som leverer strøm og de som bruker strøm. På en enhet som leverer strøm, er katoden den positive terminalen, og anoden er den negative terminalen. For enheter som bruker strøm, er katoden den negative terminalen, og anoden er den positive terminalen. En positiv katodestrøm er en strøm som strømmer fra katoden, og en negativ katodestrøm strømmer inn i en katode.

Elektroner har en negativ ladning og tiltrekkes av positive ladninger. Det er strømmen av elektroner gjennom et ledende materiale som utgjør elektrisk strøm, og elektroner flyter alltid fra negativ til positiv. Derfor har elektroner en tendens til å strømme ut av en katode, som er en negativ terminal, og inn i en anode, som er en positiv terminal. Dette gjør forståelsen av katodestrømmen til noen enheter som dioder og batterier noe komplisert.

Batterier er merket med positive og negative terminaler, ofte ved bruk av et plussmerke (+) eller et minustegn (-). Disse etikettene kan være misvisende. Strømmen fra et batteri er en positiv strøm - som betyr en fremoverflytende strøm - som forlater batteriets positive terminal, strømmer gjennom kretsløpet og tilbake til batteriets negative terminal. Batteriets positive terminal har faktisk en negativ lading og er katoden til enheten. Katodestrømmen strømmer fra batteriets positive terminal.

Elektroniske enheter kalt dioder har polariserte terminaler. Katoden til en diode består av et negativt materiale, noe som betyr at den har flere elektroner enn protoner. Den motstår strømmen av elektroner gjennom den fordi materialet allerede har et overskudd av elektroner. Anoden er motsatt og mangler elektroner, noe som gjør det enkelt for elektronene å strømme inn i den. Når antallet elektroner i anodens positive materiale når et visst nivå, overvinner de motstanden til det negative materialet, og den fremre eller positive katodestrømmen strømmer ut fra diodens katodeterminal.

En diode vil begynne å lede i motsatt retning hvis spenningen blir høy nok. På en standard diode forårsaker denne reversstrømmen raskt permanent skade på dioden. Spesielle formål dioder som Zener dioder og tunnel dioder er designet for å lede etter at bakspenningen har nådd en spesifikk terskel. Den omvendte eller negative katodestrømmen strømmer inn i dioden gjennom katoden og ut av anoden.

Vakuumrør er noe forskjellige på grunn av hvordan de fungerer. Elektroner strømmer inn i enhetens katode og samles på elektroden i rørets vakuum. Når den negative ladningen på elektroden vokser, forlater elektronene elektroden og strømmer til den mer positivt ladede anoden. Dette fører til en positiv strøm fra anodeterminalen til røret. I dette tilfellet er katodestrømmen en negativ strøm og strømmer inn i enheten, i stedet for ut av den.