Kas ir katoda strāva?

Elektroniem ir negatīvs lādiņš, un tos piesaista pozitīvi lādiņi. Tā ir elektronu plūsma caur vadošu materiālu, kas veido elektrisko strāvu, un elektroni vienmēr plūst no negatīva uz pozitīvu. Tāpēc elektroniem ir tendence izplūst no katoda, kas ir negatīvs spaile, un uz anodu, kas ir pozitīvs termināls. Tas nedaudz sarežģī izpratni par dažu ierīču, piemēram, diožu un bateriju, katoda strāvu.

Baterijas ir marķētas ar pozitīvajiem un negatīvajiem spailēm, bieži izmantojot plusa zīmi (+) vai mīnusa zīmi (-). Šīs etiķetes var būt maldinošas. Strāvas plūsma no akumulatora ir pozitīva strāva, kas nozīmē uz priekšu plūstošu strāvu, kas atstāj akumulatora pozitīvo spaili, plūst caur ķēdi un atpakaļ uz akumulatora negatīvo spaili. Akumulatora pozitīvajam spailei faktiski ir negatīvs lādiņš, un tas ir ierīces katods. Katoda strāva plūst no akumulatora pozitīvā spailes.

Elektroniskajām ierīcēm, ko sauc par diodēm, ir polarizēti spailes. Diodes katodu veido negatīvs materiāls, kas nozīmē, ka tajā ir vairāk elektronu nekā protonu. Tas pretojas elektronu plūsmai caur to, jo materiālā jau ir elektronu pārpalikums. Anods ir pretējs, un tam trūkst elektronu, kas atvieglo elektronu ieplūšanu tajā. Kad elektronu skaits anoda pozitīvajā materiālā sasniedz noteiktu līmeni, tie pārvar negatīvā materiāla pretestību, un tiešā jeb pozitīvā katoda strāva izplūst no diodes katoda spailes.

Diode sāks vadīt pretējā virzienā, ja spriegums kļūst pietiekami augsts. Standarta diodei šī apgrieztā strāva ātri izraisa neatgriezeniskus diodes bojājumus. Speciālas diodes, piemēram, Zenera diodes un tuneļdiodes, ir paredzētas vadīšanai pēc tam, kad reversais spriegums sasniedz noteiktu slieksni. Apgrieztā vai negatīvā katoda strāva caur katodu ieplūst diodē un iziet no anoda.

Vakuuma caurules nedaudz atšķiras to darbības veida dēļ. Elektroni ieplūst ierīces katodā un uzkrājas uz elektroda caurules vakuumā. Pieaugot elektroda negatīvajam lādiņam, elektroni atstāj elektrodu un plūst uz pozitīvāk lādētu anodu. Tas izraisa pozitīvu strāvas plūsmu no caurules anoda spailes. Šajā gadījumā katoda strāva ir negatīva strāva un ieplūst ierīcē, nevis no tās.