Les cathodes et les anodes sont des types d’électrodes qui conduisent des courants électriques dans ou hors d’un appareil électrique. Une cathode agit généralement comme une borne chargée positivement tandis qu’une anode fonctionne généralement comme une borne chargée négativement. Les anodes et les cathodes fonctionneront parfois en polarité inversée dans certains types de dispositifs. En règle générale, lorsqu’un appareil décharge de l’électricité, le courant sort de la borne cathodique. Lorsqu’un appareil est chargé d’électricité, le courant circule dans la cathode, la faisant fonctionner comme l’anode tandis que l’anode fonctionne comme la cathode.
Les électrodes utilisées comme cathodes et anodes se trouvent généralement dans tout appareil qui consomme ou fournit du courant électrique. Les désignations de cathode et d’anode des électrodes sont généralement utilisées comme moyen d’identifier leur polarité lors de l’application la plus courante d’un dispositif. Les cathodes et les anodes à polarité non réversible peuvent être trouvées dans des appareils tels que les piles jetables et les diodes à semi-conducteur. Ceux à polarité réversible se trouvent généralement dans les piles rechargeables et les tubes à rayons cathodiques.
Les bornes de cathode et d’anode d’une batterie jetable sont irréversibles car l’appareil n’est utilisé que pour décharger du courant électrique. Dans une batterie jetable, la borne cathodique est toujours positive et l’anode est toujours négative. Les cathodes et anodes des batteries rechargeables sont réversibles car ce dispositif peut être utilisé aussi bien pour recevoir que pour décharger du courant électrique. Lors de la recharge de ce type de batterie, la cathode généralement positive devient négative et l’anode généralement négative devient positive.
Dans un tube à rayons cathodiques, la borne cathodique négative émet des rayons d’électrons négatifs à l’intérieur d’un tube à vide en verre, qui sont ensuite attirés par l’anode positive à l’intérieur du tube. Après avoir atteint l’anode, les électrons sont ensuite focalisés par une autre électrode appelée anode de focalisation. Une fois les électrons focalisés, ils sont ensuite accélérés par une autre électrode appelée anode accélératrice. Une fois que les rayons d’électrons ont été focalisés et accélérés, ils sont envoyés vers la partie écran du tube à vide afin de créer l’image qui est vue.
Dans les diodes à semi-conducteur, le courant électrique entre dans le dispositif au moyen de la borne négative de la cathode, puis sort par la borne positive de l’anode. Étant donné que les diodes transportent le courant électrique dans une seule direction, la polarité des bornes de la cathode et de la diode ne change pas. Cette configuration de polarité invariable s’applique à tous les types de diodes, y compris les cellules solaires et les diodes de type zenar.