Катод в электровакуумных диодах нагревается до высоких температур для того, чтобы происходила термоэлектронная эмиссия. 24

При разогреве катода электроны начинают покидать его поверхность, образуя вокруг катода облако электронов. 2 Часть электронов с наименьшими скоростями из облака падает обратно на катод. 2 При заданной температуре катода облако стабилизируется: на катод падает столько же электронов, сколько из него вылетает. 2

Для увеличения способности катода испускать электроны он покрывается специальным активным слоем. 1

Таким образом, нагрев катода необходим для обеспечения работы электровакуумного диода: при холодном катоде тока в цепи нет, потому что нет носителей зарядов — электронов. 5