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Cathode

La cathode est une électrode siège d'une réduction, que l'on qualifie alors de réduction cathodique. Elle correspond à la borne positive (+) dans une pile électrique qui débite et à la borne négative du générateur extérieur dans le cas d'un électrolyseur (l'électrolyse (Dans l'industrie chimique, l'électrolyse est une méthode de séparation d'éléments ou de composés chimiques liés utilisant l'électricité.) peut être vu comme la réaction inverse (En mathématiques, l'inverse d'un élément x d'un ensemble muni d'une loi de composition interne · notée multiplicativement, est...) de celle qui se produit naturellement dans une pile, d'où l'inversion des polarités).

Tubes électroniques

Dans un tube électronique (lampe radio) les électrons circulent de la cathode (La cathode est une électrode siège d'une réduction, que l'on qualifie alors de réduction cathodique. Elle correspond à la borne positive (+) dans une pile électrique qui...) vers l'anode (L'anode est l'électrode où a lieu une réaction électrochimique d'oxydation (menant à la production d'électrons) par opposition à la cathode où se produit une réaction électrochimique de réduction (menant à la consommation d'électrons) .). Ils sont émis par la cathode grâce à l'effet thermoïonique. Celle-ci est constituée d'un petit tube de nickel (Le nickel est un élément chimique, de symbole Ni et de numéro atomique 28.) revêtu d'oxyde (Un oxyde est un composé de l'oxygène avec un élément moins électronégatif, c'est-à-dire tous sauf le fluor. Oxyde désigne...) de baryum et de strontium, matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) qui favorisent l'émission d'électrons à des températures inférieures à 1000°C. La cathode est chauffée par le filament en tungstène (Le tungstène est un élément chimique du tableau périodique de symbole W (de l'allemand Wolfram) et de numéro atomique 74.) isolé par un revêtement réfractaire glissé à l'intérieur du petit tube. On dit que la cathode est à chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un matériau.) indirect. Autrefois les tubes étaient à chauffage direct, c'est-à-dire que la cathode et le filament ne faisait qu'un. Le filament était en tungstène thorié et devait être chauffé à des températures proches de 1500°C.

Les rayons cathodiques sont un flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations / données, énergie, matière, ...) évoluant dans un sens commun. Plus précisément le terme est employé dans les domaines...) d'électrons émis par une cathode placée dans un tube renfermant un gaz (Un gaz est un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi-indépendants. Dans l’état gazeux, la matière n'a pas de forme propre ni de volume propre : un gaz tend à occuper tout le...) à très faible pression (La pression est une notion physique fondamentale. On peut la voir comme une force rapportée à la surface sur laquelle elle s'applique.) et accélérés par un champ électrique (Dans le cadre de l'électromagnétisme, le champ électrique est un objet physique qui permet de définir et éventuellement de mesurer en tout point de l'espace l'influence exercée à distance par des...). C'est l'étude des rayons cathodiques dans les années 1890 qui a permis la découverte de l'électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.).

Le tube cathodique (Le tube cathodique (CRT ou Cathode Ray Tube en anglais), fut inventé par Karl Ferdinand Braun. Le dispositif est constitué d'un filament chauffé, de cathodes et d'anodes en forme de lentilles trouées qui soumises à...) ou " tube à rayons cathodiques " est un tube électronique traversé par un faisceau d'électrons émis par une cathode à chauffage indirect et venant frapper un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous forme de...) électroluminescent.

La presque totalité des téléviseurs et une grande partie des écrans d'ordinateurs sont équipés de tubes cathodiques.

Semi-conducteurs

Symboles d'une diode à vide et d'une diode à semiconducteur. La lettre
Symboles d'une diode à vide (Le vide est ordinairement défini comme l'absence de matière dans une zone spatiale.) et d'une diode à semiconducteur. La lettre " k " indique la cathode.

Pour une diode à jonction PN, la cathode correspond à la région dopée N.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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