Потому что в катод подключен к минусу, там избыток свободных электронов, оттого и минус. Не будет избытка, не будет (в общем-то) и эмиссии как Борисыч отметил, если не считать случайных электронов.

Ну если не считать туннельных вакуумных диодов у которых источник эмиссии электронов заряжен положительно (и до ОЧЕНЬ большх значений) - все верно.

Если мы полезем в туннельные и прочие эффекты, мы оттуда никогда не выберемся)

грубо говоря там так много электронов что после эмиссии ионы металла получают новый электрон на замену?

В классическом случае именно так. А поле между катодом и анодом уводит эмитированные электроны от катода.

Получают из внешнего источника - и только так. Манул, попробуйте решить простую, в общем-то, задачу. Раньше такие решали школьники. Ну, первокурсники-естественники. Условия таковы. Имеем: шарик из серебра диаметром 2 см. Сколько энергии нужно затратить, чтобы удалить из шарика 10% валентных электронов? Уверен, что результат вас сильно озадачит.

Хе,хе
Это наминуточку - превратить десятую часть шарика в ионизированную плазму.
730,5 кДж/моль или 6,77 кДж/г
На самом деле не так и много.
объем нашей сферы 6,28 см3 а плотность серебра = 10,5 г/см³ значит вес = 66 гр.
в итоге энергиябуде
(66/10)*6,77= 44,6 кДж
Это кажется большим числом (аж десять грамм тротила!) но...
это скажем так - 3 гр не слишком сухих дров (12 400 кДж/кг)

Вроде нигде не ошибся?

Ошиблись. Представьте себе, что вы удаляете из шарика ТОЛЬКО электроны, преодолевая все возрастающее электростатическое взаимодействие. При этом решетка из ядер каким-то образом остается целой, хотя она в конце концов должна быть разодрана вдрызг силами электростатического оталкивания.

В чем смысл данного мысленного эксперимента?
Способа удалить электроны иначе как термоэмиссионного я не вижу - а при нем шарик или его часть перейдет в состояние слегка ионизированной плазмы.
Если знаете другой - огласите плиз.

Хе-хе. Я же говорил: Не путать ряженку с кефиром.
Правда, ничьей вины тут нет. Каждый смотрит сквозь призму своих представлений. Химики, как я понял, сквозь призму иона. Мы...
Оно и правильно. К примеру, "дырку" к делу не пришьёшь. Дырка она и есть дырка - пустое место, хотя говорят, и убить может.

А интересно, такое понятие как экситон, у химиков есть?

Ну, способы, положим, есть: фотоэмиссия, механическое удаление электронов, например, натиранием... Но это не важно. Смысл же в том, чтобы показать: удалить сколько-нибудь значительное количество электронов из твердого тела попросту невозможно из-за колоссальной величины заряда электрона. И работу удаления большого числа электронов можно только вычислить, измерить же невозможно. Почему? А вот почему.
Удалим из шарика радиусом r 1 электрон, перенеся его на бесконечность. Работа такого переноса легко вычисляется из закона Кулона интегрированием от r до бесконечности. Получаем А=-1/r*ke^2, где k - постоянная Кулона, e -заряд электрона. Для второго электрона будет та же формула, в которой добавится множитель 2, для третьего - множитель 3 и т.д. Для N электронов нужно просуммировать все работы от 1 до N, и более-менее тщательно просчитав, получаем в итоге работу -(N^2)/2/r*ke^2. Вы уже сказали, что серебра в шарике 66 г - это примерно 0,5 моля. Остается добавить, что N составит 0,05 от числа Авогадро, или 0,3*10^22 электронов. Далее, радиус - 0,01 метра, заряд электрона - 1,6*10^-19кулон, постоянная Кулона - примерно 10^10. Все данные есть - считаем и получаем 10^17 Дж - а это миллион тонн тротила. Мегатонна! Вот где-то так, если нигде не ошибся. Если выдрать все валентные электроны, то получим сто (!) мегатонн! Вернее, не получим, а потратим.

Там уже горячая плазма получается. Так и до кварк-глюонной дойти можно.

Ошиблись.
Энергия заряженной сферы тут: http://tsput.ru/res/fizika/1/ELECTROSTATIKA/lection_16.html
Там всего то квадрат заряда.

Очень бы хотелось иметь эти сотни мегатонн (прикиньте - конденсатор с объемом энергии как у бензобака) но увы - кондеры по удельной плотности уступают банальному растительному маслу.
Раз в десять.

al1618 , а вы посмотрите внимательно: квадрат заряда в формуле по ссылке - это и есть квадрат произведения числа электронов на заряд электрона. Так что формулу-то я вывел верно. И пусть вас не удивляет полученная цифра: потенциал шарика, если из него извлечь 10% только валентных электронов, составит порядка 10^12 В! Понятно, что это не удастся сделать, потому что шарик будет разорван силами кулоновского отталкивания вдрызг.

Теплотворная способность растительного масла примерно 30 000 кДж/кг, а лучших конденсаторов - всего 0,36 кДж/кг, т.е. почти на пять порядков меньше, а не в 10 раз. Правда, есть такие суперконденсаторы на нанотрубках, у тех декларируют 180 кДж/кг, т.е. в 200 раз меньше, чем у масла - но они серийно не производятся.

Зарад не меряется в вольтах заряд меряется в кулонах. Помните сколько электронов в кулоне?
Хм я вам тутне учитель арифметики. Тонкий намек - в энергию конденсатора входит расстояние между обкладками (в знаменатель если че) и вольтаж.
Расстояние может исчисляться микрометрами, а вольтаж - киловольтами. Но порядок другой -и правда проигрывает. Но никак не пять.

А вот это стоит бы доказать. Предел текучести - не есть секретные данные.

А еще у электронов есть секс!

О!

Почтенный, а где у меня написано про заряд в вольтах? Вы уж прочтите собственноручно вами сделанную цитатку - там написано ПОТЕНЦИАЛ. Черным по русскому.
Т.е. напряженность поля до наступления пробоя может составлять (по порядку величины) 10^9 В/м? Вы шутник.
В качестве примера - слюдяной конденсатор КСОТ-8. Емкость не больше 10000 пФ, номинальное напряжение - 1000 В, масса - 30 г, откуда легко посчитать запасаемую энергию 0,05 Дж, а на килограмм - 1,5 Дж. Как видите, не густо. Пройдитесь по техническим характеристикам конденсаторов, посчитайте - и только у электролитических найдете что-то более-менее приличное, порядка сотен Дж/кг. Так что ваши претензии больше походят на пустой треп.
Пжлст. С точностью, скажем, до порядка. Мысленно разделим наш шарик на два полушария. Среднее расстояние между поверхностями полушарий составит около радиуса шарика, т.е. 0,01 м, заряд каждого из полушарий - половину заряда шарика, т.е. 0,25*10^3 Кл, постоянная Кулона по прежнему 10^10. Считаем силу: F=10^10 (Н*м кв/Кл кв.)*(0,25*10^3 Кл)^2/0.01 (м) и получаем 0,6*10^17 Н. Эта сила приложена к экваториальному сечению шара, площадь которого около 3 кв. см. Как по вашему, хватит 2 триллионов тонносилы на квадратный сантиметр сечения, чтобы разорвать любой материал? (прошу пардону за внесистемную единицу - тонносилу - но она многим понятнее, чем ньютон). Понятно, что расчеты оценочные. не учтено распределение заряда по поверхности, диэлектрическая постоянная принята равной единице и т.д. - но порядком больше, порядком меньше - один черт, порвет все, что угодно, материалов, способных противостоять таким силам в природе нет.

Вообще-то вопрос не корректно поставлен. Напряженность поля ничем не ограничена, а вот электрическая прочность среды может быть ограничена. Если запихнуть между пластинами конденсатора чистый вакуум, то можно поднимать напряженность поля до тех пор, пока хватит механической прочности пластин и из них не начнет вырывать куски.

Хотите искать нормальное решение - берите нормальные кондеры.
Например серию КПИ от КПИ-100-2 до КПИ-10-200
Как понятно из маркировки первый 100 кВ 2 мкф последний 10 кВ и 200 мкф
А вот энергетическая нагрузка у всей одинакова 227 Дж/г или 227 кДж/кг или 0,227 МДж/кг
Итого два порядка от масла, и... один порядок от пороха И это - серийные кондеры.
http://www.rustechgroup.ru/rus/ik_table.htm