Anodspänning är konceptet som får vakuumrörstekniken att fungera. Det är det som gör att vakuumrören kan utföra sina två huvudfunktioner förstärkning och likriktning. Halvledarteknik är möjlig på grund av detta.
Om en metallbit värms upp avger den elektroner som bär en negativ elektrisk laddning. Laddade partiklar attraheras av partiklar som bär en motsatt laddning och stöter bort de med liknande laddning. När en metallbit avger elektroner, bär den en laddning som är positiv i förhållande till dessa elektroner. Detta gör att elektronerna återvänder till metallen, eftersom de attraheras av dess motsatta laddning. Detta resulterar i ett moln av elektroner runt metallen, vilket är känt som en rymdladdning.
Ett vakuumrör drar fördel av denna effekt, och det innehåller en metallplatta som kallas katod, som värms upp. En andra metallplatta läggs till, kallad anod, och när en positiv laddning appliceras på anoden, drar den till sig elektronerna som emitteras av katoden och ström flyter genom vakuumröret. Denna applicerade laddning kallas anodspänningen, och när den är positiv får den ström att flyta snabbare och kallas framåtförspänning. När anodspänningen är negativ motverkar den strömflödet och kallas omvänd bias. Denna sista egenskap, som tillåter ström att flyta i endast en riktning genom vakuumröret, kallas likriktning.
Ett rör med två plattor kallas en diod. Att lägga till en tredje platta i mitten producerar en triod och låter röret förstärka en elektrisk signal. Denna tredje platta kallas ett kontrollnät och är ett nät av trådar som elektronerna passerar genom på väg från katoden till anoden. Gallret är närmare katoden, så all spänning som appliceras på nätet förstorar effekterna av att skapa eller motverka strömflöde. Så små förändringar av nätspänningen skapar större förändringar i strömflödet över röret.
Ett problem med denna design är att när strömmen förstärks över röret, orsakar den förändringar i anodspänningen. Detta påverkar i sin tur anodströmmen och hindrar röret från att förstärkas vid sin fulla potential. Ett fjärde element, kallat skärmrutnätet, lades till för att minimera denna effekt.
Skärmnätet skapade dock ett nytt problem – när anodspänningen skulle gå lägre än skärmnätets spänning, skulle elektroner flöda från anoden till skärmnätet. Detta orsakade en förvrängd utsignal. Lösningen var att lägga till ytterligare ett rutnät, kallat ett undertryckarnät. Den är förspänd vid samma spänning som katoden och stöter bort alla emissioner från anoden. Denna typ av femelements vakuumrör kallas en pentod.
Transistorer är treelementshalvledare som fungerar på liknande sätt som en triod, även om de faktiska namnen ”anod” och ”katod” endast används i vissa typer av transistorer. Den programmerbara unijunction-transistorn är ett sådant exempel. Halvledare har samma funktioner som förstärkning och likriktning, men deras förmåga att göra det i ett mycket mindre paket och med lägre effektkrav är det som möjliggör modern elektronik och datorteknik.