Co to jest prąd katodowy?

Istnieją dwa rodzaje urządzeń elektronicznych lub elektrycznych: zasilające i zasilające. W urządzeniu dostarczającym energię katoda jest biegunem dodatnim, a anoda jest biegunem ujemnym. W przypadku urządzeń wykorzystujących energię katoda jest biegunem ujemnym, a anoda jest biegunem dodatnim. Dodatni prąd katodowy to prąd płynący z katody, a ujemny prąd katodowy płynie do katody.

Elektrony mają ładunek ujemny i są przyciągane do ładunków dodatnich. Jest to przepływ elektronów przez materiał przewodzący, który tworzy prąd elektryczny, a elektrony zawsze płyną od ujemnego do dodatniego. Dlatego elektrony zwykle wypływają z katody, która jest biegunem ujemnym, i do anody, która jest biegunem dodatnim. Utrudnia to zrozumienie prądu katodowego niektórych urządzeń, takich jak diody i baterie.

Baterie są oznaczone dodatnimi i ujemnymi zaciskami, często za pomocą znaku plus (+) lub znaku minus (-). Etykiety te mogą wprowadzać w błąd. Przepływ prądu z akumulatora jest prądem dodatnim - co oznacza przepływający prąd - który opuszcza dodatni zacisk akumulatora, przepływa przez obwód i wraca do ujemnego bieguna akumulatora. Zacisk dodatni akumulatora faktycznie ma ładunek ujemny i jest katodą urządzenia. Prąd katodowy płynie z dodatniego bieguna akumulatora.

Urządzenia elektroniczne zwane diodami mają spolaryzowane zaciski. Katoda diody składa się z materiału ujemnego, co oznacza, że ​​ma więcej elektronów niż protonów. Opiera się przepływowi elektronów, ponieważ materiał ma już nadwyżkę elektronów. Na anodzie jest odwrotnie i brakuje jej elektronów, co ułatwia elektronom dopływ do niej. Gdy liczba elektronów w materiale dodatnim anody osiąga pewien poziom, pokonują one opór materiału ujemnego, a przedni lub dodatni prąd katody wypływa z końcówki katody diody.

Dioda zacznie przewodzić w odwrotnym kierunku, jeśli napięcie stanie się wystarczająco wysokie. Na standardowej diodzie ten prąd wsteczny szybko powoduje trwałe uszkodzenie diody. Diody specjalnego przeznaczenia, takie jak diody Zenera i diody tunelowe, są zaprojektowane do przewodzenia, gdy napięcie wsteczne osiągnie określony próg. Odwrotny lub ujemny prąd katody wpływa do diody przez katodę i na zewnątrz anody.

Lampy próżniowe różnią się nieco ze względu na sposób działania. Elektrony wpływają do katody urządzenia i gromadzą się na elektrodzie w próżni lampy. W miarę wzrostu ładunku ujemnego na elektrodzie elektrony opuszczają elektrodę i przepływają do bardziej dodatnio naładowanej anody. Powoduje to dodatni przepływ prądu z końcówki anody lampy. W tym przypadku prąd katody jest prądem ujemnym i płynie do urządzenia, a nie z niego.