1. Émission d'électrons :La cathode est généralement constituée d'un matériau qui émet facilement des électrons lorsqu'il est chauffé ou exposé à un champ électrique. Ce processus est appelé émission thermoionique ou émission de champ. Lorsque la cathode est chauffée, l'énergie thermique amène les électrons à gagner suffisamment d'énergie pour surmonter le travail de travail (l'énergie nécessaire pour s'échapper de la surface du matériau) et être émis dans le vide.
2. Source d'électrons :Les électrons émis par la cathode ne proviennent pas d'un pool fini qui peut s'épuiser avec le temps. Au lieu de cela, ils sont générés en continu dans le matériau cathodique. La source de ces électrons sont les électrons de valence présents dans les atomes du matériau cathodique. Lorsqu'un électron est émis, un autre électron d'un niveau d'énergie inférieur peut monter pour combler le vide, libérant de l'énergie sous la forme d'un photon. Ce processus garantit un apport constant d’électrons à émettre.
3. Réapprovisionnement en électrons :Pour maintenir une émission continue, la cathode doit être chauffée en permanence ou exposée à un champ électrique pour fournir l'énergie nécessaire à l'émission d'électrons. L'énergie fournie à la cathode reconstitue les électrons perdus lors de l'émission, assurant ainsi un flux constant d'électrons.
4. Flux d'électrons :Dans un tube électronique, les électrons émis sont attirés vers l'anode chargée positivement, créant un courant électrique entre la cathode et l'anode. Le flux d’électrons est soutenu tant que la cathode continue d’émettre des électrons et que l’anode fournit une différence de potentiel positive.
5. Émissions limitées :Bien que la cathode puisse émettre des électrons en continu, il existe une limite au courant d'émission basée sur divers facteurs tels que le matériau de la cathode, la température et la tension appliquée. Cependant, dans ces limites, la cathode ne « finit pas » ou ne manque pas d'électrons tant que les conditions nécessaires à l'émission sont maintenues.
En résumé, la cathode d’un tube électronique n’épuise pas son stock d’électrons car le processus d’émission est continu et soutenu par un apport continu d’énergie. Les électrons émis par la cathode sont constamment reconstitués, permettant un flux continu d'électrons et le fonctionnement de divers appareils électroniques.
