Удобно е явлението ток във вакуум да се разглежда на базата на процесите, които протичат в двуспирална лампа, наречена вакуумен диод. При вакуумният диод катодът и анодът са прикрепени един към друг с метални пластини. Така те образуват схема, в която се поддържа много ниско налягане.
Зависимостта на Ia от потенциалната разлика между катода и анода Ua (волтамперна характеристика). За различните вещества, от които се изработват термокатодите и работната температура са различни. С повишаване на температурата Js се увеличават по закона на Ричардсън. Js=AT2e(W/KT). А ако електроните излизат от кадота с нулева стойност, зависимостта на анодния ток от анодното напрежение теоритично се получава по закона: Ia=RUa3/2, където const B зависи от концентрацията на диода.