Co to jest katoda ujemna?
Katoda ujemna jest jedną z dwóch pierwotnych elektrod w lampach próżniowych. Uwalnia jony ujemne, które są przyciągane do dodatniej anody. Katodą ujemną może być katoda gorąca lub zimna. Podczas gdy gorąca katoda jest zwykle ogrzewana owiniętym wokół niej włóknem wolframowym, zimna katoda nie jest ogrzewana bezpośrednio, ale ostatecznie osiąga podwyższone temperatury podczas pracy. Nawet jeśli zimna katoda nie jest bezpośrednio ogrzewana, może działać w wysokiej temperaturze, ponieważ temperatura wewnątrz obudowy będzie rosła, gdy prąd przepływa przez katodę.
Gorąca i ujemna katoda jest używana w lampie elektronopromieniowej (CRT), specjalnej lampie próżniowej. Kineskopy są używane do oscyloskopów i ekranów telewizyjnych typu tubowego (TV). Strona dodatnia CRT jest zasilana energią aż o 25 000 woltów (V) po stronie ekranu. Gorąca katoda z tyłu lampy znajduje się w obudowie zwanej pistoletem. Elektron z gorącej katody jest emitowany i trafia do wnętrza ekranu po dokładnym odchyleniu przez pole magnetyczne lub elektryczne w osi pionowej i poziomej.
Magnetron jest urządzeniem z katodą ujemną, stosowanym do generowania i wzmacniania częstotliwości radiowej w pasmach o podwyższonej częstotliwości zwanych mikrofalami. Wykorzystuje metalowe zamknięcie o specjalnej geometrii zwane wnęką. Wnęka wraz z trwałym polem magnetycznym generuje energię mikrofalową, którą można wykorzystać w radarach i kuchenkach mikrofalowych.
Jedna odmiana zimnej katody służy do oświetlenia. Wybierając różne powłoki fosforowe, jony wytwarzane przez zimną katodę mogą wytwarzać różnorodne kolory. Powszechną praktyką jest cytowanie koloru katody.
Baterie działają z katodą dodatnią i anodą ujemną. Materiał katody dla akumulatora można dostosować przy powtarzających się cyklach ładowania i rozładowywania. Ujemne ładunki akumulatora docierają do materiału katody i na ładunek akumulatora. Biegunowość katody jest określona na podstawie ładunków, które do niej docierają.
Dioda jest urządzeniem półprzewodnikowym, które działa jak zawór jednokierunkowy dla ładunków elektrycznych. Katoda ujemna składa się z półprzewodnika typu ujemnego (N), który ma wolne elektrony, a anoda składa się z półprzewodnika typu dodatniego (P), który nie ma elektronów. Schematyczny symbol diody wskazuje anodę jako strzałkę skierowaną w stronę katody, a kierunek strzałki wskazuje przeciwieństwo przepływu elektronów, co określa się mianem przepływu dziurowego.