O que é um cátodo negativo?

Um cátodo negativo é um dos dois eletrodos primários em tubos de vácuo. Ele libera íons negativos que são atraídos para o ânodo positivo. Um cátodo negativo pode ser um cátodo quente ou frio. Enquanto um cátodo quente é geralmente aquecido por um filamento de tungstênio enrolado em torno dele, um cátodo frio não é aquecido diretamente, mas acaba atingindo temperaturas elevadas durante sua operação. Mesmo que um cátodo frio não seja diretamente aquecido, ele pode operar em alta temperatura, porque a temperatura dentro do gabinete continuará aumentando quando a corrente fluir através do cátodo.

O cátodo quente e negativo é usado no tubo de raios catódicos (CRT), um tubo de vácuo especial. Os CRTs são usados ​​para osciloscópios e telas de televisão de tubo (TV). O lado positivo do CRT é energizado em até 25.000 volts (V) no lado da tela. Um cátodo quente na parte traseira do tubo está dentro de um gabinete conhecido como pistola. O elétron do cátodo quente é emitido e encontra seu caminho no interior da tela após ser desviado com precisão por um campo magnético ou elétrico nos eixos vertical e horizontal.

Um magnetron é um dispositivo de cátodo negativo usado para gerar e amplificar radiofrequência em faixas de frequência elevada chamadas microondas. Ele usa um confinamento metálico de geometria especial conhecida como cavidade. A cavidade, juntamente com um campo magnético permanente, gera energia de microondas que pode ser usada para fornos de radar e microondas.

Uma variação do cátodo frio é usada para iluminação. Ao escolher diferentes revestimentos de fósforo, os íons gerados pelo cátodo frio podem produzir uma variedade de cores. É uma prática comum citar a cor do cátodo.

As baterias operam com um cátodo positivo e um ânodo negativo. O material do cátodo para uma bateria recarregável é capaz de se adaptar a ciclos repetidos de carga e descarga. As cargas negativas da bateria chegam ao material do cátodo e carregam na carga da bateria. A polaridade do cátodo é especificada com base nas cargas que o alcançam.

Um diodo é um dispositivo de estado sólido que atua como uma válvula unidirecional para cargas elétricas. O cátodo negativo é constituído por um semicondutor do tipo negativo (N), que possui elétrons livres, e um ânodo é formado por um semicondutor do tipo positivo (P), que possui falta de elétrons. O símbolo esquemático de um diodo indica o ânodo como uma seta apontando para o cátodo, e a direção da seta indica o oposto do fluxo de elétrons, conhecido como fluxo de orifícios.