Une cathode négative est l’une des deux électrodes primaires des tubes à vide. Il libère des ions négatifs qui sont attirés par l’anode positive. Une cathode négative peut être une cathode chaude ou froide. Alors qu’une cathode chaude est généralement chauffée par un filament de tungstène enroulé autour d’elle, une cathode froide n’est pas chauffée directement mais atteint finalement des températures élevées pendant son fonctionnement. Même si une cathode froide n’est pas chauffée directement, elle peut fonctionner à haute température car la température à l’intérieur de l’enceinte continuera d’augmenter lorsque le courant traverse la cathode.
La cathode chaude et négative est utilisée dans le tube cathodique (CRT), un tube à vide spécial. Les tubes cathodiques sont utilisés pour les oscilloscopes et les écrans de télévision à tube (TV). Le côté positif du tube cathodique est alimenté jusqu’à 25,000 XNUMX volts (V) du côté de l’écran. Une cathode chaude à l’arrière du tube se trouve à l’intérieur d’une enceinte appelée canon. L’électron de la cathode chaude est émis et se retrouve à l’intérieur de l’écran après avoir été précisément dévié par un champ magnétique ou électrique dans l’axe vertical et horizontal.
Un magnétron est un dispositif à cathode négative utilisé pour générer et amplifier des fréquences radio dans des bandes de fréquences élevées appelées micro-ondes. Il utilise un confinement métallique de géométrie spéciale appelé cavité. La cavité, associée à un champ magnétique permanent, génère de l’énergie micro-ondes qui peut être utilisée pour les radars et les fours à micro-ondes.
Une variante de la cathode froide est utilisée pour l’éclairage. En choisissant différents revêtements de phosphore, les ions générés par la cathode froide peuvent produire une variété de couleurs. Il est d’usage de citer la couleur de la cathode.
Les batteries fonctionnent avec une cathode positive et une anode négative. Le matériau de cathode pour une batterie rechargeable est capable de s’adapter à des cycles de charge et de décharge répétés. Des charges de batterie négatives arrivent sur le matériau de la cathode et sur la charge de la batterie. La polarité de la cathode est spécifiée en fonction des charges qui l’atteignent.
Une diode est un dispositif à semi-conducteurs qui agit comme une valve unidirectionnelle pour les charges électriques. La cathode négative est constituée d’un semi-conducteur de type négatif (N), qui a des électrons libres, et une anode est constituée d’un semi-conducteur de type positif (P) qui a un manque d’électrons. Le symbole schématique d’une diode indique l’anode sous la forme d’une flèche pointant vers la cathode, et la direction de la flèche indique le contraire du flux d’électrons, appelé flux de trous.