Il existe deux types d’appareils électroniques ou électriques : ceux qui fournissent de l’énergie et ceux qui utilisent de l’énergie. Sur un appareil qui fournit de l’énergie, la cathode est la borne positive et l’anode est la borne négative. Pour les appareils qui utilisent de l’énergie, la cathode est la borne négative et l’anode est la borne positive. Un courant cathodique positif est un courant qui s’écoule de la cathode et un courant cathodique négatif s’écoule dans une cathode.
Les électrons ont une charge négative et sont attirés par des charges positives. C’est le flux d’électrons à travers un matériau conducteur qui constitue le courant électrique, et les électrons circulent toujours du négatif au positif. Par conséquent, les électrons ont tendance à sortir d’une cathode, qui est une borne négative, et dans une anode, qui est une borne positive. Cela rend la compréhension du courant cathodique de certains appareils tels que les diodes et les batteries quelque peu compliquée.
Les batteries sont étiquetées avec des bornes positives et négatives, utilisant souvent un signe plus (+) ou un signe moins (-). Ces étiquettes peuvent être trompeuses. Le flux de courant d’une batterie est un courant positif – c’est-à-dire un courant circulant vers l’avant – qui quitte la borne positive de la batterie, traverse le circuit et retourne à la borne négative de la batterie. La borne positive de la batterie a en fait une charge négative et est la cathode de l’appareil. Le courant cathodique s’écoule de la borne positive de la batterie.
Les appareils électroniques appelés diodes ont des bornes polarisées. La cathode d’une diode est constituée d’un matériau négatif, ce qui signifie qu’elle contient plus d’électrons que de protons. Il résiste au flux d’électrons qui le traverse car le matériau a déjà un surplus d’électrons. L’anode est à l’opposé et manque d’électrons, ce qui permet aux électrons de s’y écouler facilement. Lorsque le nombre d’électrons dans le matériau positif de l’anode atteint un certain niveau, ils surmontent la résistance du matériau négatif et le courant cathodique direct ou positif sort de la borne cathodique de la diode.
Une diode commencera à conduire dans le sens inverse si la tension devient suffisamment élevée. Sur une diode standard, ce courant inverse provoque rapidement des dommages permanents à la diode. Les diodes spéciales telles que les diodes Zener et les diodes tunnel sont conçues pour conduire une fois que la tension inverse atteint un seuil spécifique. Le courant cathodique inverse ou négatif pénètre dans la diode à travers la cathode et sort de l’anode.
Les tubes à vide sont quelque peu différents en raison de leur fonctionnement. Les électrons s’écoulent dans la cathode de l’appareil et se rassemblent sur l’électrode dans le vide du tube. Au fur et à mesure que la charge négative sur l’électrode augmente, les électrons quittent l’électrode et s’écoulent vers l’anode la plus chargée positivement. Cela provoque un flux de courant positif à partir de la borne d’anode du tube. Dans ce cas, le courant cathodique est un courant négatif et pénètre dans l’appareil plutôt que hors de celui-ci.