Anodi ja katodi: mitä ne ovat, kuinka tunnistaa ja muistaa ne

Sähkötekniikan termien joukossa on käsitteitä, kuten anodi ja katodi. Tämä koskee virtalähteitä, galvanointia, kemiaa ja fysiikkaa. Termi löytyy myös tyhjiö- ja puolijohdeelektroniikasta. Ne osoittavat laitteiden liittimet tai koskettimet ja niiden sähkömerkin. Tässä artikkelissa kerromme sinulle, mikä se on anodi ja katodi, sekä kuinka määrittää, missä ne ovat elektrolysaattorissa, diodissa ja akussa, mikä niistä on plus ja mikä miinus.

Sähkökemia ja galvanointi

Sähkökemiassa on kaksi pääosaa:

1. Galvaaniset kennot - sähkön tuotanto kemiallisen reaktion kautta. Näitä kohteita ovat paristot ja akut. Niitä kutsutaan usein kemiallisiksi virtalähteiksi.
2. Elektrolyysi - vaikutus kemialliseen reaktioon sähkön kanssa, yksinkertaisin sanoin - virtalähteen avulla laukaistaan ​​jonkinlainen reaktio.

Tarkastellaan galvaanisen kennon redox-reaktiota, mitä prosesseja sitten tapahtuu sen elektrodeilla?

• Anodi
  - elektrodi, jolla oksidatiivinen reaktio, eli hän luovuttaa elektroneja. Elektrodia, jolla oksidatiivinen reaktio tapahtuu, kutsutaan pelkistävä aine.
• Katodi - elektrodi, jolla virtaa korjaava reaktio, eli hän ottaa vastaan ​​elektroneja. Elektrodia, jolla pelkistysreaktio tapahtuu, kutsutaan hapettava aine.

Tämä herättää kysymyksen - missä on plus ja missä on miinus akussa? Määritelmän perusteella galvaaniselle kennolle anodi luovuttaa elektroneja.

Tärkeä! GOST 15596-82:ssa kemiallisten virtalähteiden päätelmien nimien virallinen määritelmä annetaan lyhyesti sanottuna plus katodilla ja miinus anodilla.

Tässä tapauksessa otetaan huomioon sähkövirran virtaus ulkoisen piirin johtimessa alkaen hapetin (katodi) Vastaanottaja vähennin(anodi). Koska piirin elektronit virtaavat miinuksesta plussaan ja sähkövirta on päinvastoin, katodi on plus ja anodi miinus.

Huomio: virta menee aina anodille!

Tai sama kaaviossa:

Elektrolyysi tai akun latausprosessi

Nämä prosessit ovat samanlaisia ​​ja käänteisiä kuin galvaaninen kenno, koska energiaa ei syötetä täällä johtuen kemiallinen reaktio, mutta päinvastoin - kemiallinen reaktio tapahtuu ulkoisen lähteen vuoksi sähköä.

Tässä tapauksessa virtalähteen plus-osaa kutsutaan myös katodiksi ja miinusta anodiksi. Mutta varautuneen galvaanisen kennon tai elektrolyysielektrodien koskettimilla on jo päinvastaiset nimet, katsotaanpa miksi!

Tärkeä! Kun galvaaninen kenno puretaan, anodi on miinus, katodi plus, latauksen aikana, päinvastoin.

Koska virta virtalähteen positiivisesta navasta menee akun positiiviseen napaan, jälkimmäinen ei voi enää olla katodi. Edellä olevan perusteella voimme päätellä, että tässä tapauksessa akun elektrodit vaihdetaan ehdollisesti latauksen aikana.

Sitten varautuneen galvaanisen kennon elektrodin läpi, johon sähkövirta virtaa, kutsutaan anodiksi. Osoittautuu, että kun akku ladataan, plus muuttuu anodiksi ja miinuksesta katodi.

Galvanointi

Sähkövirran vaikutuksesta (elektrolyysin aikana) tapahtuvan kemiallisen reaktion seurauksena tapahtuvia metallin laskeutumisprosesseja kutsutaan galvanoimiseksi. Siten maailma sai hopeoituja, kullattuja, kromattuja tai päällystettyjä muilla metalleilla koristeita ja yksityiskohtia. Tätä prosessia käytetään sekä koristeellisiin että sovellustarkoituksiin - erilaisten komponenttien ja mekanismien kokoonpanojen korroosionkestävyyden parantamiseen.

Galvaanisen pinnoitteen levityslaitteistojen toimintaperiaate perustuu elementtien suolojen liuoksiin, jotka peittävät osan, elektrolyytinä.

Galvanoinnissa anodi on myös elektrodi, johon virtalähteen positiivinen napa on kytketty vastaavasti, katodi on tässä tapauksessa miinus. Tässä tapauksessa metalli kerrostuu (pelkistyy) negatiiviselle elektrodille (pelkistysreaktio). Eli jos haluat tehdä kullatun renkaan omin käsin, kytke virtalähteen negatiivinen napa siihen ja aseta se säiliöön sopivalla liuoksella.

Elektroniikassa

Puolijohde- ja tyhjiöelektroniikkalaitteiden elektrodeja tai jalkoja kutsutaan usein myös anodiksi ja katodiks. Harkitse puolijohdediodin tavanomaista graafista nimitystä kaaviossa:

Kuten näemme, diodin anodi on kytketty akun positiiviseen puoleen. Sitä kutsutaan samasta syystä - tähän lähtöön virtaa virta joka tapauksessa diodista. Katodin todellisessa elementissä on merkintä nauhan tai pisteen muodossa.

LED on sama. 5 mm: n LED-valoissa sisäpinnat näkyvät polttimon läpi. Isompi puolisko on katodi.

Sama pätee tyristoriin, liittimien jako ja näiden kolmijalkaisten komponenttien "yksinapainen" sovellus tekevät siitä ohjatun diodin:

Tyhjiödiodissa anodi on myös kytketty plussaan ja katodi miinukseen, mikä näkyy alla olevassa kaaviossa. Vaikka käytettäessä käänteistä jännitettä, näiden elementtien nimet eivät muutu, vaikka sähkövirta virtaa vastakkaiseen suuntaan, vaikka se on merkityksetöntä.

Tämä ei koske passiivisia elementtejä, kuten kondensaattoreita ja vastuksia. Vastuksessa ei ole erillistä katodia ja anodia, siinä oleva virta voi virrata mihin tahansa suuntaan. Voit nimetä sen päätelmille minkä tahansa tilanteen ja suunnitelman mukaan. Myös tavallisissa ei-polaarisissa kondensaattoreissa on. Harvemmin tällainen jako kontaktien nimien mukaan havaitaan elektrolyyttikondensaattoreissa.

Johtopäätös

Tehdään siis yhteenveto vastaamalla kysymykseen: kuinka muistaa, missä on plus, missä on miinus katodilla anodin kanssa? Elektrolyysille, akun lataamiselle, galvanoimiselle ja puolijohdelaitteille on olemassa kätevä muistosääntö. Näissä samannimisissä sanoissa on sama määrä kirjaimia, kuten alla on kuvattu:

Kaikissa näissä tapauksissa virta virtaa ulos katodista ja virtaa anodille.

Älä hämmennä hämmennystä: "Miksi akussa on positiivinen katodi, ja kun se ladataan, muuttuuko se negatiiviseksi?" Muista kaikki elektroniset elementit, samoin kuin elektrolysaattorit ja galvanoinnissa - yleensä kaikille energiankuluttajille anodia kutsutaan plus-liitäntään kytketyksi ulostuloksi. Tähän erot päättyvät, nyt on helpompi selvittää, mikä on plus ja mikä miinus elementtien ja laitteiden lähtöjen välillä.

Lopuksi suosittelemme katsomaan hyödyllisen videon artikkelin aiheesta:

Nyt tiedät, mitä anodi ja katodi ovat ja kuinka ne muistaa tarpeeksi nopeasti. Toivomme, että saamamme tiedot olivat hyödyllisiä ja mielenkiintoisia sinulle!

Aiheeseen liittyvät materiaalit:

• Mitä eroa on vaihtovirralla ja tasavirralla
• Vaihe- ja verkkojännite verkossa
• Kuinka ladata akku kotona