El voltaje anódico es el concepto que hace que la tecnología de tubos de vacío funcione. Es lo que hace que los tubos de vacío puedan realizar sus dos funciones principales de amplificación y rectificación. La tecnología de semiconductores es posible gracias a esto.

Las partículas cargadas son atraídas por partículas que tienen una carga opuesta y repelen a aquellas con una carga similar.

Si se calienta una pieza de metal, emite electrones, que llevan una carga eléctrica negativa. Las partículas cargadas son atraídas por partículas que tienen una carga opuesta y repelen a aquellas con una carga similar. Cuando una pieza de metal emite electrones, lleva una carga positiva con respecto a esos electrones. Esto hace que los electrones regresen al metal, porque son atraídos por su carga opuesta. Esto da como resultado una nube de electrones alrededor del metal, lo que se conoce como carga espacial.

Un tubo de vacío aprovecha este efecto y contiene una placa de metal llamada cátodo , que se calienta. Se agrega una segunda placa de metal, llamada ánodo, y cuando se aplica una carga positiva al ánodo, atrae los electrones emitidos por el cátodo y la corriente fluye a través del tubo de vacío. Esta carga aplicada se llama voltaje de ánodo, y cuando es positivo, hace que la corriente fluya más rápido y se llama polarización directa. Cuando el voltaje del ánodo es negativo, se opone al flujo de corriente y se denomina polarización inversa. Esta última propiedad, que permite que la corriente fluya en una sola dirección a través del tubo de vacío, se llama rectificación.

Un tubo con dos placas se llama diodo . Agregar una tercera placa en el medio produce un triodo y permite que el tubo amplifique una señal eléctrica. Esta tercera placa se llama rejilla de control y es una malla de cables por los que pasan los electrones en su camino del cátodo al ánodo. La rejilla está más cerca del cátodo, por lo que cualquier voltaje aplicado a la rejilla magnifica los efectos de crear u oponerse al flujo de corriente. Entonces, pequeños cambios en el voltaje de la red crean cambios más grandes en el flujo de corriente a través del tubo.

Un problema con este diseño es que, a medida que la corriente se amplifica a través del tubo, provoca cambios en el voltaje del ánodo. Esto, a su vez, afecta la corriente del ánodo y evita que el tubo se amplifique a su máximo potencial. Se agregó un cuarto elemento, llamado cuadrícula de pantalla, para minimizar este efecto.

Sin embargo, la rejilla de la pantalla creó un nuevo problema: cuando el voltaje del ánodo fuera más bajo que el voltaje de la rejilla de la pantalla, los electrones fluirían del ánodo a la rejilla de la pantalla. Esto provocó una señal de salida distorsionada. La solución fue agregar otra rejilla, llamada rejilla supresora. Está polarizado al mismo voltaje que el cátodo y repele cualquier emisión del ánodo. Este tipo de tubo de vacío de cinco elementos se llama pentodo.

Los transistores son semiconductores de tres elementos que funcionan de manera similar a un triodo, aunque los nombres reales “ánodo” y “cátodo” se utilizan sólo en ciertos tipos de transistores . El transistor unijunción programable es uno de esos ejemplos. Los semiconductores cumplen las mismas funciones de amplificación y rectificación, pero su capacidad para hacerlo en un paquete mucho más pequeño y con menores requisitos de energía es lo que permite las tecnologías electrónicas e informáticas modernas.