Anoda i katoda – co to jest i jak prawidłowo określić?

Anoda i katoda zasilania muszą być znane tym, którzy zajmują się praktyczną elektroniką. Co nazywają to? Dlaczego tak? Będziemy dogłębnie rozważać ten temat z punktu widzenia nie tylko radiowych amatorów, ale również chemii. Najbardziej popularnym wyjaśnieniem jest: anoda jest dodatnią elektrodą, a katoda jest negatywna. Niestety, nie zawsze jest to prawdziwe i niekompletne. Aby móc określić anodę i katodę, trzeba mieć teoretyczne podstawy i wiedzieć, że tak. Spójrzmy na to w ramach artykułu.

Anoda

Zwróćmy się do GOST 15596-82, który dotyczy chemicznych źródeł prądu. Jesteśmy zainteresowani informacjami na trzeciej stronie. Według GOST, ujemną elektrodą źródła prądu chemicznego jest właśnie anoda. Tu tak tak! I dlaczego dokładnie? Faktem jest, że przez niego przepływ prądu elektrycznego wchodzi z zewnętrznego obwodu do samego źródła. Jak widać, nie wszystko jest tak proste, jak się wydaje na pierwszy rzut oka. Możesz doradzić, aby uważnie rozważyć obrazy przedstawione w artykule, jeśli treść wydaje się zbyt skomplikowana – pomogą zrozumieć, co autor chce Ci przekazać.

Cathod

Skierujemy wszystkie do tego samego GOSTa 15596-82. Pozytywną elektrodą chemicznego źródła prądu jest prąd wyładowania, z którego wchodzi do obwodu zewnętrznego. Jak widać, dane zawarte w GOST 15596-82, rozważmy sytuację z innej pozycji. Dlatego też, kiedy konsultujesz się z innymi ludźmi o pewnych strukturach, musisz być bardzo ostrożny.

Pojawienie się terminów

Zostały wprowadzone przez Faraday w styczniu 1834 roku, aby uniknąć zamieszania i osiągnięcia większej dokładności. Zaproponował także własny wariant zapamiętania przykładem Słońca. Więc jego anoda jest wschodem słońca. Słońce porusza się do góry (prąd wchodzi). Katoda jest zachodu słońca. Słońce przesuwa się (prąd wychodzi).

Przykład rury radiowej i diody

Nadal rozumiemy, co oznaczać to, co jest używane. Załóżmy, że jeden z tych odbiorców energii jest dostępny w stanie otwartym (w bezpośrednim połączeniu). W ten sposób prąd elektryczny przepływa z zewnętrznego obwodu diody do elementu wzdłuż anody. Ale nie mylić tego wyjaśnienia z kierunkiem elektronów. Przez katodę wypływa prąd elektryczny z użytego elementu do obwodu zewnętrznego. Sytuacja, która rozwinęła się teraz, przypomina przypadki, w których ludzie patrzą na odwrócony obraz. Jeśli te nazwy są złożone, pamiętaj, że chemikom ich zrozumienie jest absolutnie konieczne. A teraz zróbmy odwrotną integrację. Można zauważyć, że diody półprzewodnikowe nie będą działać praktycznie w praktyce. Jedynym możliwym wyjątkiem jest odwrotny rozkład elementów. I diody elektrozaworu (kenotrony, radiolampy) w ogóle nie prowadzą wstecznego prądu. W związku z tym uważa się (warunkowo), że nie przejdzie przez nie. Dlatego też anoda i katoda formalnie nie spełniają ich funkcji w diodzie.

Dlaczego jest zamieszanie?

Konkretnie, aby ułatwić szkolenie i praktyczne zastosowanie, zdecydowano, że elementy diody nazw pinów nie ulegną zmianie w zależności od ich obwodów i będą "przywiązane" do fizycznych wniosków. Nie dotyczy to baterii. Tak więc, w przypadku diod półprzewodnikowych, wszystko zależy od rodzaju przewodnictwa kryształu. W probówkach elektronicznych pytanie to jest przyłączone do elektrody, która emituje elektrony w miejscu filamentu. Oczywiście istnieją pewne niuanse: dzięki takim urządzeniom półprzewodnikowym jak tłumik i dioda zenera, prąd wsteczny może się trochę wypromować, ale specyfika, która wykracza poza zakres artykułu.

Zajmujemy się akumulatorem elektrycznym

Jest to naprawdę klasyczny przykład chemicznego źródła prądu elektrycznego, który jest odnawialny. Bateria pozostaje w jednym z dwóch trybów: ładowanie / rozładowanie. W obu tych przypadkach będzie miało inny kierunek prądu elektrycznego. Należy jednak pamiętać, że polaryzacja elektrod nie ulegnie zmianie w tym samym czasie. I mogą wykonywać różne role:

1. Podczas ładowania dodatnia elektroda odbiera prąd elektryczny i jest anodą, a ujemna elektroda zwalnia ją i nazywa się katodą.
2. Wobec braku ruchu, nie ma sensu mówić.
3. Podczas rozładowania dodatnia elektroda zwalnia prąd elektryczny i jest katodą, a elektroda ujemna odbiera i nazywana jest anodą.

Na temat elektrochemii powiedz to słowo

Oto kilka innych definicji. Tak więc, anoda jest uważana za elektrodę, gdzie występują procesy utleniania. I pamiętając kurs chemii szkół, możesz odpowiedzieć, co się dzieje w innej części? Elektroda, na której prowadzone są procesy redukcyjne, nazywa się katodą. Ale nie ma powiązania z urządzeniami elektronicznymi. Przyjrzyjmy się wartości reakcji utleniania-redukcji dla nas:

1. Utlenianie. Jest proces odrzutowy cząsteczki elektronu. Neutralizm staje się jonem dodatnim, a ujemne neutralizuje.
2. Odzyskiwanie. Jest proces uzyskiwania cząstek przez elektron. Pozytywny przechodzi w jon neutralny, a następnie w jon ujemny po powtórzeniu.
3. Obydwa procesy są ze sobą powiązane (na przykład liczba podawanych elektronów jest równa liczbie powiązanej).

Również Faraday do oznaczenia wprowadzono nazwy elementów, które biorą udział w reakcjach chemicznych:

1. Kationy. Nazywane dodatnio naładowanymi jonami, które poruszają się w roztworze elektrolitu w kierunku bieguna ujemnego (katoda).
2. Aniony. Nazywane jonami naładowanymi ujemnie, które poruszają się w roztworze elektrolitu w kierunku dodatniego bieguna (anody).

Jak zachodzą reakcje chemiczne?

Pół-reakcje utleniające i redukujące są oddzielone w przestrzeni. Przejście elektronów między katodą a anodą nie jest przeprowadzane bezpośrednio, ale z powodu przewodu obwodu zewnętrznego, na którym jest wytwarzany prąd elektryczny. Tutaj można zaobserwować wzajemną transformację elektrycznych i chemicznych form energii. W związku z tym, aby utworzyć obwód zewnętrzny, system składa się z przewodników różnego rodzaju (elektrod w elektrolicie) i konieczne jest użycie metalu. Widzisz, napięcie między anodą a katodą istnieje, a także jeden niuans. A jeśli nie istniał element, który uniemożliwia im bezpośredni proces niezbędny, wartość źródeł prądu chemicznego będzie bardzo niska. I tak, z powodu faktu, że opłata ta musi zostać zastosowana w tym systemie, urządzenie było montowane i obsługiwane.

Co to jest: krok 1

Teraz ustalmy, co jest. Weź galwaniczny element Jacobi-Daniel. Z jednej strony składa się ona z elektrody cynkowej, która jest opuszczana do roztworu siarczanu cynku. Nadchodzi porowata przegroda. Z drugiej strony jest elektroda miedziana, która znajduje się w roztworze siarczanu miedzi. One dotykają się wzajemnie, ale właściwości chemiczne i przegroda nie pozwalają na mieszanie.

Krok 2: Proces

Powstaje utlenianie cynku, a elektrony wzdłuż zewnętrznego łańcucha przemieszczają się w kierunku miedzi. Okazuje się, że ogniwo galwaniczne ma anodę naładowaną negatywnie, a katoda jest dodatnia. Co więcej, proces ten może mieć miejsce tylko wtedy, gdy elektrony mają wiele do "odejścia". Faktem jest, że aby dostać się bezpośrednio z elektrody do innej zapobiega obecności "izolacji".

Krok 3: Elektroliza

Spójrzmy na proces elektrolizy. Instalacją do jej przejścia jest naczynie, w którym znajduje się roztwór lub roztop elektrolitu. Dwie elektrody są pomijane. Są one podłączone do źródła prądu stałego. Anoda w tym przypadku jest elektrodą podłączoną do bieguna dodatniego. Tu jest utlenianie. Elektrodą ujemnie naładowaną jest katoda. Tu następuje reakcja redukcji.

Krok 4: Wreszcie

Dlatego przy obsłudze tych pojęć zawsze trzeba wziąć pod uwagę fakt, że anodę nie stosuje się w 100% przypadków do wyznaczania ujemnej elektrody. Ponadto katoda może okresowo tracić ładunek dodatni. Wszystko zależy od tego, jaki proces znajduje się na elektrodzie: redukującej lub utleniającej.

Wnioski

To wszystko – nie jest to bardzo trudne, ale nie powiem, że to łatwe. Badaliśmy ogniwo galwaniczne, anodę i katodę z schematycznego punktu widzenia, a teraz nie powinno się mieć problemów z podłączaniem zasilania do czasu pracy. I wreszcie, musisz pozostawić dla Ciebie jakieś cenniejsze informacje. Zawsze trzeba wziąć pod uwagę różnicę, jaką posiada potencjał katody / potencjał anody. Faktem jest, że pierwszy będzie zawsze trochę duży. Wynika to z faktu, że wydajność nie działa z indeksem 100%, a niektóre z opłat są rozproszone. Z tego powodu można zauważyć, że baterie mają ograniczenie liczby razy ładowania i rozładowania.