Ánodo y cátodo: que son, como identificarlos y recordarlos

Entre los términos en ingeniería eléctrica, hay conceptos como ánodo y cátodo. Esto se aplica a las fuentes de alimentación, galvanoplastia, química y física. El término también se encuentra en la electrónica de vacío y semiconductores. Designan los terminales o contactos de los dispositivos y qué señal eléctrica tienen. En este artículo te contamos qué es un ánodo y un cátodo, además de cómo determinar dónde están en un electrolizador, un diodo y una batería, cuál de ellos es un plus y cuál es un negativo.

Electroquímica y galvanoplastia

Hay dos secciones principales en electroquímica:

1. Células galvánicas: la producción de electricidad a través de una reacción química. Estos artículos incluyen baterías y acumuladores. A menudo se les conoce como fuentes de corriente química.
2. Electrólisis, el impacto en una reacción química con electricidad, en palabras simples, con la ayuda de una fuente de energía, se desencadena algún tipo de reacción.

Considere la reacción redox en una celda galvánica, entonces, ¿qué procesos tienen lugar en sus electrodos?

• Ánodo - el electrodo en el que reacción oxidativa, es decir, el dona electrones. El electrodo sobre el que se produce la reacción oxidativa se llama agente reductor.
• Cátodo - el electrodo sobre el que fluye reacción reconstituyente, es decir, el acepta electrones. El electrodo en el que se produce la reacción de reducción se llama agente oxidante.

Esto plantea la pregunta: ¿dónde está el más y dónde está el menos en la batería? Según la definición, para una celda galvánica el ánodo dona electrones.

¡Importante! En GOST 15596-82, la definición oficial de los nombres de las conclusiones de las fuentes de corriente química se da, en resumen, luego un más en el cátodo y un menos en el ánodo.

En este caso, el flujo de corriente eléctrica se considera en el conductor del circuito externo de oxidante (cátodo) Para reductor(ánodo). Dado que los electrones en el circuito fluyen de menos a más, y la corriente eléctrica es viceversa, entonces el cátodo es un más y el ánodo es un menos.

Atención: ¡la corriente siempre fluye hacia el ánodo!

O lo mismo en el diagrama:

Proceso de electrólisis o carga de la batería

Estos procesos son similares e inversos a la celda galvánica, ya que aquí no se suministra energía debido a reacción química, pero por el contrario, se produce una reacción química debido a una fuente externa electricidad.

En este caso, el más de la fuente de alimentación también se llama cátodo y el menos ánodo. Pero los contactos de una celda galvánica cargada o electrodos de electrolizador ya tendrán nombres opuestos, ¡veamos por qué!

¡Importante! Cuando se descarga una celda galvánica, el ánodo es negativo, el cátodo es positivo, cuando se carga, viceversa.

Dado que la corriente del terminal positivo de la fuente de alimentación va al terminal positivo de la batería, este último ya no puede ser un cátodo. Refiriéndonos a lo anterior, podemos concluir que en este caso, los electrodos de la batería se intercambian condicionalmente durante la carga.

Luego, a través del electrodo de una celda galvánica cargada, en la que fluye una corriente eléctrica, se llama ánodo. Resulta que cuando la batería está cargada, el más se convierte en el ánodo y el menos en el cátodo.

Galvanoplastia

Los procesos de deposición de metales como resultado de una reacción química bajo la influencia de una corriente eléctrica (durante la electrólisis) se denominan galvanoplastia. Así, el mundo recibió adornos y detalles plateados, dorados, cromados o bañados con otros metales. Este proceso se utiliza tanto con fines decorativos como aplicados, para mejorar la resistencia a la corrosión de varios componentes y conjuntos de mecanismos.

El principio de funcionamiento de las instalaciones para la aplicación de revestimiento galvánico radica en el uso de soluciones de sales de los elementos, que cubrirán la pieza, como electrolito.

En galvanoplastia, el ánodo también es un electrodo al que está conectado el terminal positivo de la fuente de alimentación, respectivamente, el cátodo en este caso es un negativo. En este caso, el metal se deposita (reduce) sobre el electrodo negativo (reacción de reducción). Es decir, si desea hacer un anillo bañado en oro con sus propias manos, conecte el terminal negativo de la fuente de alimentación y colóquelo en un recipiente con la solución adecuada.

En electrónica

Los electrodos o patas de los dispositivos electrónicos semiconductores y de vacío también se denominan a menudo ánodo y cátodo. Considere la designación gráfica convencional de un diodo semiconductor en el diagrama:

Como podemos ver, el ánodo del diodo está conectado al lado positivo de la batería. Se llama así por la misma razón: en cualquier caso, la corriente fluye hacia esta salida desde el diodo. En un elemento real en el cátodo hay una marca en forma de tira o punto.

El LED es el mismo. En los LED de 5 mm, el interior es visible a través de la bombilla. La mitad más grande es el cátodo.

Lo mismo ocurre con el tiristor, la asignación de los terminales y la aplicación "unipolar" de estos componentes de tres patas lo convierten en un diodo controlado:

En un diodo de vacío, el ánodo también está conectado al más y el cátodo al menos, que se muestra en el diagrama a continuación. Aunque cuando se aplica un voltaje inverso, los nombres de estos elementos no cambiarán, a pesar del flujo de corriente eléctrica en la dirección opuesta, aunque sea insignificante.

Este no es el caso de elementos pasivos como condensadores y resistencias. La resistencia no tiene un cátodo y un ánodo separados, la corriente en ella puede fluir en cualquier dirección. Puede dar cualquier nombre a sus conclusiones, dependiendo de la situación y el esquema en cuestión. Los condensadores no polares ordinarios también tienen. Con menos frecuencia, esta división por nombres de contacto se observa en condensadores electrolíticos.

Conclusión

Entonces, resumamos respondiendo la pregunta: ¿cómo recordar dónde está el más, dónde está el menos en el cátodo con el ánodo? Existe una práctica regla mnemotécnica para electrólisis, carga de baterías, galvanoplastia y dispositivos semiconductores. Estas palabras con nombres similares tienen el mismo número de letras, como se ilustra a continuación:

En todos estos casos, la corriente fluye fuera del cátodo y fluye hacia el ánodo.

No se confunda con la confusión: "¿por qué la batería tiene un cátodo positivo y cuando se carga, se vuelve negativo?" Recuerde que para todos los elementos electrónicos, así como los electrolizadores y en galvanoplastia, en general, para todos los consumidores de energía, el ánodo se denomina salida conectada al plus. Aquí es donde terminan las diferencias, ahora es más fácil para usted averiguar qué es más y qué es menos entre las salidas de los elementos y los dispositivos.

Finalmente, recomendamos ver un video útil sobre el tema del artículo:

Ahora sabe qué son el ánodo y el cátodo, y cómo memorizarlos con la suficiente rapidez. ¡Esperamos que la información proporcionada haya sido útil e interesante para usted!

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