شكل 1

I_e=I_a                                (١)

في هذه الحالة تكون كثافة الشحنة الفراغية صغيرة وليست كافية لإحداث مجال مبطيء عند الكاثود ، ويسمى نظام عمل الصمام في هذه الحالة بنظام التشبع ويسمى التيار الأنودي في هذه الحالة بتيار التشبع I_s. كذلك تسمى قيمة الجهد الأنودي الذي يتحقق عنده تيار التشبع يجهد التشبع V_s.

ولكن الصمامات لإلكترونية تعمل أساسا بنظام الشحنة الفراغية . في هذه الحالة يكون المجال الكلي في منطقة الكاثود مجالاً مبطئاً (المنطقة المظللة على شكل 1) . وبما أن الإلكترونات تنبعث من الكاثود بسرعات إبتدائية مختلفة (أنظر توزيع فيرمي) فإنها لن تصل جميعها إلى الأنود . فالإلكترونات ذات السرعات الصغيرة لن تستطيع إجتياز لمجال المبطيء وتتوقف م تعود الى الكاثود . أما الإلكترونات ذات السرعات الإبتدائية الكافية فلن تفقد كل طاقتها أثناء حركتها في المجال المبطيء فتجتازه م تصل إلى المجال المعجل وتندفع بعد ذلك نحو الأنود .

وبالتالي نجد أنه في نظام الشحنة الفراغية يعود جزء من لإلكترونات المنبعثة إلى الكاثود فيكون التيار الأنودي الناتج أقل من تيار الإنبعاث من الكاثود أي،I_e > I_a. وتعتمد قيمة التيار الأنودي إعتمادا كبيرا على قيمة جهد الأنود .

وعندما يكون جهد الأنود مساوياً للصفر 0= V_a تكون كثافة الشحنة الفراغية عالية جداً ويتكون حاجز جهدي عال لا يمكن إجتيازه إلا للقليل من لإلكترونات ذات السرعات الإبتدائية العالية التي يمكنها أن تصل إلى الأنود . وهكذا نجد أنه عندما تكون 0= V_a يمكن أن يمر تيار أنودي صغير جدا يسمى عادة التيار الإبتدائي I₀ . ويجب ملاحظة أنه عندما تكون 0= V_a يكون هناك فرق جهد معين بين الأنود والكاثود نظراً لوجود فرق جهد التلامس Contact Potential Difference وقوة دافعة كهربية حرارية بسبب وجود تلامس بين معادن مختلفة. ويصل فرق جهد التلامس إلى عدة أجزاء عشرية من الفولت. وهكذا يمكن أن يزداد التيار الإبتدائي للصمام أو يقل حسب إتجاه وقيمة جهد التلامس.