De som arbetar med praktisk elektronik behöver veta om anoden och katoden för strömförsörjningen. Vad och hur heter det? Varför exakt? Det kommer att finnas en djupgående övervägande av ämnet från synvinkeln inte bara av amatörradio, utan även kemi. Den mest populära förklaringen är att anoden är den positiva elektroden och katoden är den negativa. Tyvärr är detta inte alltid sant och ofullständigt. För att kunna bestämma anod och katod måste du ha en teoretisk grund och veta vad och hur. Låt oss titta på detta inom ramen för artikeln.
Anode
Låt oss vända oss till GOST 15596-82, som handlar om kemiska strömkällor. Vi är intresserade av informationen på den tredje sidan. Enligt GOST är anoden den negativa elektroden för en kemisk strömkälla. Det är allt! Varför exakt? Faktum är att det är genom det som den elektriska strömmen kommer in från den externa kretsen in i själva källan. Som du kan se är inte allt så lätt som det verkar vid första anblicken. Det är tillrådligt att noga överväga bilderna som presenteras i artikeln om innehållet verkar för komplicerat - de hjälper dig att förstå vad författaren vill förmedla till dig.
Cathode
Vi vänder oss till samma GOST 15596-82. positiv elektrodEn kemisk strömkälla är en från vilken den, när den urladdas, kommer in i en extern krets. Som du kan se betraktar uppgifterna i GOST 15596-82 situationen från ett annat perspektiv. Därför måste man vara mycket försiktig när man samråder med andra om vissa konstruktioner.
Uppkomsten av termer
De introducerades av Faraday i januari 1834 för att undvika oklarheter och uppnå större noggrannhet. Han erbjöd också sin egen version av memorering med exemplet med solen. Så, hans anod är soluppgång. Solen går upp (ström kommer in). Katoden är ingången. Solen går ner (strömmen slocknar).
Exempel på rör och diod
Vi fortsätter att förstå vad som används för att beteckna vad. Antag att vi har en av dessa energiförbrukare i öppet tillstånd (i direkt anslutning). Så från diodens externa krets kommer en elektrisk ström in i elementet genom anoden. Men bli inte förvirrad av denna förklaring med elektronernas riktning. Genom katoden flyter en elektrisk ström ut från det använda elementet in i den externa kretsen. Situationen som har utvecklats nu påminner om fall då människor tittar på en omvänd bild. Om dessa beteckningar är komplexa, kom ihåg att endast kemister måste förstå dem på detta sätt. Låt oss nu göra tvärtom. Det kan ses att halvledardioder praktiskt taget inte leder ström. Det enda möjliga undantaget här är den omvända uppdelningen av element. Och elektrovakuumdioder (kenotroner,radiorör) kommer inte att leda backström alls. Därför anses det (villkorligt) att han inte går igenom dem. Därför, formellt, utför inte diodens anod- och katodterminaler sina funktioner.
Varför finns det förvirring?
Särskilt, för att underlätta inlärning och praktisk tillämpning, beslutades att diodelementen i stiftnamnen inte kommer att ändras beroende på deras växlingsschema, och de kommer att "fästas" till de fysiska stiften. Men detta gäller inte batterier. Så för halvledardioder beror allt på typen av ledningsförmåga hos kristallen. I vakuumrör är denna fråga knuten till elektroden som avger elektroner vid platsen för glödtråden. Naturligtvis finns det vissa nyanser här: till exempel kan en omvänd ström flyta genom halvledarenheter som en suppressor och en zenerdiod, men det finns en specificitet här som helt klart ligger utanför artikelns ram.
Hantera det elektriska batteriet
Detta är ett verkligt klassiskt exempel på en kemisk elkälla som är förnybar. Batteriet är i ett av två lägen: laddning/urladdning. I båda dessa fall kommer det att finnas en annan riktning av elektrisk ström. Men observera att polariteten på elektroderna inte kommer att ändras. Och de kan agera i olika roller:
- Under laddning får den positiva elektroden en elektrisk ström och är anoden, och den negativa släpper den och kallas katoden.
- Om det inte finns någon rörelse, är det ingen idé att prata om dem.
- Underurladdning släpper den positiva elektroden den elektriska strömmen och är katoden, medan den negativa elektroden tar emot och kallas anoden.
Låt oss säga ett ord om elektrokemi
Här används lite olika definitioner. Således betraktas anoden som en elektrod där oxidativa processer äger rum. Och kommer du ihåg skolkemikursen, kan du svara på vad som händer i den andra delen? Elektroden på vilken reduktionsprocesserna sker kallas katoden. Men det finns ingen hänvisning till elektroniska enheter. Låt oss titta på värdet redoxreaktioner har för oss:
- Oxidation. Det finns en process av rekyl av en elektron av en partikel. Den neutrala förvandlas till en positiv jon och den negativa neutraliseras.
- Restaurering. Det finns en process för att erhålla en elektron genom en partikel. En positiv förvandlas till en neutral jon och sedan till en negativ när den upprepas.
- Båda processerna är sammankopplade (till exempel är antalet elektroner som ges bort lika med deras antal adderade).
Faraday introducerade också namn på de grundämnen som deltar i kemiska reaktioner:
- Kationer. Detta är namnet på positivt laddade joner som rör sig i elektrolytlösningen mot den negativa polen (katoden).
- Anions. Detta är namnet på negativt laddade joner som rör sig i elektrolytlösningen mot den positiva polen (anoden).
Hur sker kemiska reaktioner?
Oxidation och reduktionhalvreaktioner separeras i rymden. Övergången av elektroner mellan katoden och anoden utförs inte direkt, utan på grund av den externa kretsens ledare, på vilken en elektrisk ström skapas. Här kan man observera den ömsesidiga omvandlingen av elektriska och kemiska energiformer. Därför, för att bilda en extern krets av systemet från ledare av olika slag (som är elektroderna i elektrolyten), är det nödvändigt att använda metall. Du ser, spänningen mellan anoden och katoden finns, liksom en nyans. Och om det inte fanns något element som hindrar dem från att direkt utföra den nödvändiga processen, skulle värdet på källorna för kemisk ström vara mycket lågt. Och så, på grund av det faktum att laddningen måste gå igenom det schemat, monterades utrustningen och fungerar.
Vad är vad: steg 1
Låt oss nu definiera vad som är vad. Låt oss ta en Jacobi-Daniel galvanisk cell. Å ena sidan består den av en zinkelektrod, som är nedsänkt i en lösning av zinksulfat. Sedan kommer den porösa skiljeväggen. Och på andra sidan finns en kopparelektrod, som ligger i en lösning av kopparsulfat. De är i kontakt med varandra, men de kemiska egenskaperna och skiljeväggen tillåter inte blandning.
Steg 2: Process
Zink oxideras och elektroner rör sig längs den externa kretsen till koppar. Så det visar sig att den galvaniska cellen har en negativt laddad anod och en positiv katod. Dessutom kan denna process bara fortsätta i de fall där elektronerna har någonstans att "gå". Poängen är att gå direktfrån elektroden till en annan förhindrar närvaron av "isolering".
Steg 3: Elektrolys
Låt oss titta på elektrolysprocessen. Installationen för dess passage är ett kärl där det finns en lösning eller en elektrolytsmälta. Två elektroder sänks ner i den. De är anslutna till en likströmskälla. Anoden i detta fall är elektroden som är ansluten till den positiva polen. Det är här oxidation sker. Den negativt laddade elektroden är katoden. Det är här reduktionsreaktionen äger rum.
Steg 4: Äntligen
Därför, när man arbetar med dessa koncept, måste man alltid ta hänsyn till att anoden inte används i 100 % av fallen för att beteckna en negativ elektrod. Dessutom kan katoden periodiskt förlora sin positiva laddning. Allt beror på vilken process som äger rum på elektroden: reduktiv eller oxidativ.
Slutsats
Så är allt - inte särskilt svårt, men man kan inte säga att det är lätt. Vi undersökte den galvaniska cellen, anoden och katoden ur kretsens synvinkel, och nu ska du inte ha problem med att ansluta nätaggregat med drifttid. Och slutligen måste du lämna lite mer värdefull information till dig. Man måste alltid ta hänsyn till skillnaden som katodpotentialen/anodpotentialen har. Saken är den att den första alltid kommer att vara lite stor. Detta beror på att effektiviteten inte fungerar med en indikator på 100% och en del av avgifterna försvinner. Det är på grund av detta som du kan se att batterier har en gräns för hur många gånger de kan laddas ochurladdning.
