Η τάση ανόδου είναι η ιδέα που κάνει την τεχνολογία σωλήνων κενού να λειτουργεί. Είναι αυτό που κάνει τους σωλήνες κενού να είναι σε θέση να εκτελούν τις δύο κύριες λειτουργίες τους, ενίσχυση και διόρθωση. Η τεχνολογία ημιαγωγών καθίσταται δυνατή εξαιτίας αυτού.
Εάν ένα κομμάτι μετάλλου θερμανθεί, εκπέμπει ηλεκτρόνια, τα οποία φέρουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο. Τα φορτισμένα σωματίδια έλκονται από σωματίδια που φέρουν αντίθετο φορτίο και απωθούν εκείνα με παρόμοιο φορτίο. Όταν ένα κομμάτι μετάλλου εκπέμπει ηλεκτρόνια, τότε φέρει ένα φορτίο που είναι θετικό σε σχέση με αυτά τα ηλεκτρόνια. Αυτό προκαλεί την επιστροφή των ηλεκτρονίων στο μέταλλο, επειδή έλκονται από το αντίθετο φορτίο του. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ένα σύννεφο ηλεκτρονίων γύρω από το μέταλλο, το οποίο είναι γνωστό ως διαστημικό φορτίο.
Ένας σωλήνας κενού εκμεταλλεύεται αυτό το αποτέλεσμα και περιέχει μια μεταλλική πλάκα που ονομάζεται κάθοδος, η οποία θερμαίνεται. Προστίθεται μια δεύτερη μεταλλική πλάκα, που ονομάζεται άνοδος, και όταν εφαρμόζεται θετικό φορτίο στην άνοδο, έλκει τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από την κάθοδο και το ρεύμα ρέει μέσω του σωλήνα κενού. Αυτό το εφαρμοζόμενο φορτίο ονομάζεται τάση ανόδου και όταν είναι θετικό, προκαλεί το ρεύμα να ρέει πιο γρήγορα και ονομάζεται τάση προς τα εμπρός. Όταν η τάση της ανόδου είναι αρνητική, αντιτίθεται στη ροή του ρεύματος και ονομάζεται αντίστροφη πόλωση. Αυτή η τελευταία ιδιότητα, που επιτρέπει στο ρεύμα να ρέει μόνο προς μία κατεύθυνση μέσω του σωλήνα κενού, ονομάζεται ανόρθωση.
Ένας σωλήνας με δύο πλάκες ονομάζεται δίοδος. Η προσθήκη μιας τρίτης πλάκας στη μέση παράγει μια τρίοδο και επιτρέπει στον σωλήνα να ενισχύσει ένα ηλεκτρικό σήμα. Αυτή η τρίτη πλάκα ονομάζεται πλέγμα ελέγχου και είναι ένα πλέγμα συρμάτων από τα οποία περνούν τα ηλεκτρόνια στο δρόμο τους από την κάθοδο προς την άνοδο. Το πλέγμα είναι πιο κοντά στην κάθοδο, επομένως οποιαδήποτε τάση που εφαρμόζεται στο δίκτυο μεγεθύνει τα αποτελέσματα της δημιουργίας ή της αντίθεσης ροής ρεύματος. Έτσι, μικρές αλλαγές στην τάση του δικτύου δημιουργούν μεγαλύτερες αλλαγές στη ροή ρεύματος κατά μήκος του σωλήνα.
Ένα πρόβλημα με αυτόν τον σχεδιασμό είναι ότι, καθώς το ρεύμα ενισχύεται κατά μήκος του σωλήνα, προκαλεί αλλαγές στην τάση της ανόδου. Αυτό με τη σειρά του επηρεάζει το ρεύμα της ανόδου και εμποδίζει τον σωλήνα να ενισχυθεί στο πλήρες δυναμικό του. Ένα τέταρτο στοιχείο, που ονομάζεται πλέγμα οθόνης, προστέθηκε για να ελαχιστοποιηθεί αυτό το αποτέλεσμα.
Ωστόσο, το πλέγμα της οθόνης δημιούργησε ένα νέο πρόβλημα – όταν η τάση της ανόδου πέφτει χαμηλότερη από την τάση του δικτύου οθόνης, τα ηλεκτρόνια θα ρέουν από την άνοδο στο πλέγμα της οθόνης. Αυτό προκάλεσε ένα παραμορφωμένο σήμα εξόδου. Η λύση ήταν να προσθέσουμε ένα άλλο πλέγμα, που ονομάζεται πλέγμα καταστολής. Είναι πολωμένη στην ίδια τάση με την κάθοδο και απωθεί τυχόν εκπομπές από την άνοδο. Αυτό το είδος σωλήνα κενού πέντε στοιχείων ονομάζεται πεντόδιο.
Τα τρανζίστορ είναι ημιαγωγοί τριών στοιχείων που λειτουργούν με παρόμοιο τρόπο όπως ένα τρίοδο, αν και τα πραγματικά ονόματα «άνοδος» και «κάθοδος» χρησιμοποιούνται μόνο σε ορισμένους τύπους τρανζίστορ. Το προγραμματιζόμενο τρανζίστορ unjuunction είναι ένα τέτοιο παράδειγμα. Οι ημιαγωγοί εξυπηρετούν τις ίδιες λειτουργίες ενίσχυσης και διόρθωσης, αλλά η ικανότητά τους να το κάνουν σε πολύ μικρότερο πακέτο και με χαμηλότερες απαιτήσεις ισχύος είναι αυτό που επιτρέπει τις σύγχρονες ηλεκτρονικές τεχνολογίες και τεχνολογίες υπολογιστών.