Anode et cathode: qu'est-ce que c'est, comment les identifier et s'en souvenir

Parmi les termes du génie électrique, il y a des concepts tels qu'anode et cathode. Cela s'applique aux alimentations électriques, à la galvanoplastie, à la chimie et à la physique. Le terme se retrouve également dans l'électronique du vide et des semi-conducteurs. Ils désignent les bornes ou contacts des appareils et leur signe électrique. Dans cet article, nous vous expliquerons ce qu'est une anode et une cathode, ainsi que comment déterminer où elles se trouvent dans un électrolyseur, une diode et une batterie, laquelle d'entre elles est un plus et laquelle est un moins.

Electrochimie et galvanoplastie

Il y a deux sections principales en électrochimie:

1. Cellules galvaniques - la production d'électricité par une réaction chimique. Ces articles comprennent les piles et les accumulateurs. Ils sont souvent appelés sources de courant chimique.
2. L'électrolyse - l'impact sur une réaction chimique avec l'électricité, en termes simples - à l'aide d'une source d'énergie, une sorte de réaction est déclenchée.

Considérez la réaction redox dans une cellule galvanique, alors quels processus se déroulent sur ses électrodes ?

• Anode - l'électrode sur laquelle réaction oxydante, c'est-à-dire qu'il donne des électrons. L'électrode sur laquelle se produit la réaction d'oxydation est appelée agent réducteur.
• Cathode - l'électrode sur laquelle coule réaction réparatrice, c'est-à-dire qu'il accepte les électrons. L'électrode sur laquelle se produit la réaction de réduction est appelée agent d'oxydation.

Cela soulève la question - où est le plus et où est le moins dans la batterie? Sur la base de la définition, pour une cellule galvanique l'anode donne des électrons.

Important! Dans GOST 15596-82, la définition officielle des noms des conclusions des sources de courant chimiques est donnée, en bref, puis un plus à la cathode et un moins à l'anode.

Dans ce cas, le passage du courant électrique est considéré sur le conducteur du circuit externe de comburant (cathode) À réducteur(anode). Étant donné que les électrons dans le circuit circulent du moins au plus et que le courant électrique est vice versa, alors la cathode est un plus et l'anode est un moins.

Attention: le courant passe toujours dans l'anode !

Ou le même sur le schéma :

Processus d'électrolyse ou de charge de batterie

Ces processus sont similaires et inverses à la cellule galvanique, car aucune énergie n'est fournie ici en raison de réaction chimique, mais au contraire - une réaction chimique se produit en raison d'une source externe électricité.

Dans ce cas, le plus de l'alimentation est également appelé cathode et le moins l'anode. Mais les contacts d'une cellule galvanique chargée ou des électrodes d'électrolyseur auront déjà des noms opposés, voyons pourquoi !

Important! Lorsqu'une cellule galvanique est déchargée, l'anode est en moins, la cathode est en plus, lors de la charge, vice versa.

Le courant de la borne positive de l'alimentation allant à la borne positive de la batterie, cette dernière ne peut plus être une cathode. En se référant à ce qui précède, nous pouvons conclure que dans ce cas, les électrodes de la batterie sont conditionnellement permutées pendant la charge.

Ensuite, à travers l'électrode d'une cellule galvanique chargée, dans laquelle circule un courant électrique, s'appelle une anode. Il s'avère que lorsque la batterie est chargée, le plus devient l'anode et le moins devient la cathode.

Galvanoplastie

Les processus de dépôt de métal résultant d'une réaction chimique sous l'influence d'un courant électrique (lors de l'électrolyse) sont appelés galvanoplastie. Ainsi, le monde a reçu des ornements et des détails argentés, dorés, chromés ou plaqués avec d'autres métaux. Ce processus est utilisé à des fins décoratives et appliquées - pour améliorer la résistance à la corrosion de divers composants et assemblages de mécanismes.

Le principe de fonctionnement des installations d'application de revêtement galvanique réside dans l'utilisation de solutions de sels des éléments, qui vont recouvrir la pièce, en tant qu'électrolyte.

En galvanoplastie, l'anode est également une électrode à laquelle la borne positive de l'alimentation est connectée, respectivement, la cathode dans ce cas est un moins. Dans ce cas, le métal est déposé (réduit) sur l'électrode négative (réaction de réduction). Autrement dit, si vous souhaitez créer une bague plaquée or de vos propres mains, connectez-y la borne négative de l'alimentation et placez-la dans un récipient avec la solution appropriée.

En électronique

Les électrodes ou les branches des dispositifs électroniques à semi-conducteurs et à vide sont également souvent appelées anode et cathode. Considérez la désignation graphique conventionnelle d'une diode à semi-conducteur dans le schéma :

Comme on peut le voir, l'anode de la diode est connectée au côté positif de la batterie. Il s'appelle ainsi pour la même raison - le courant circule dans cette sortie de la diode dans tous les cas. Sur un élément réel de la cathode, il y a un marquage sous la forme d'une bande ou d'un point.

La LED est la même. Sur les LED 5 mm, l'intérieur est visible à travers l'ampoule. La plus grande moitié est la cathode.

Il en est de même du thyristor, l'affectation des bornes et l'application "unipolaire" de ces composants tripodes en font une diode commandée :

Dans une diode à vide, l'anode est également connectée au plus et la cathode au moins, ce qui est illustré dans le schéma ci-dessous. Bien que lorsqu'une tension inverse est appliquée, les noms de ces éléments ne changeront pas, malgré le flux de courant électrique dans la direction opposée, bien qu'insignifiant.

Ce n'est pas le cas des éléments passifs tels que les condensateurs et les résistances. La résistance n'a pas de cathode et d'anode séparées, le courant qu'elle contient peut circuler dans n'importe quelle direction. Vous pouvez donner n'importe quel nom à ses conclusions, selon la situation et le régime en question. Les condensateurs non polaires ordinaires ont également. Moins fréquemment, une telle division par noms de contact est observée dans les condensateurs électrolytiques.

Conclusion

Alors, résumons en répondant à la question: comment se souvenir où est le plus, où est le moins à la cathode avec l'anode? Il existe une règle mnémotechnique pratique pour l'électrolyse, le chargement de la batterie, la galvanoplastie et les dispositifs à semi-conducteurs. Ces mots aux noms similaires ont le même nombre de lettres, comme illustré ci-dessous :

Dans tous ces cas, le courant sort de la cathode et pénètre dans l'anode.

Ne vous laissez pas embrouiller par la confusion: « pourquoi la batterie a-t-elle une cathode positive, et lorsqu'elle est chargée, devient-elle négative? N'oubliez pas que pour tous les éléments électroniques, ainsi que pour les électrolyseurs et la galvanoplastie - en général, pour tous les consommateurs d'énergie, l'anode est appelée la sortie connectée au plus. C'est là que s'arrêtent les différences, il vous est maintenant plus facile de déterminer ce qui est plus et ce qui est moins entre les sorties des éléments et des appareils.

Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet de l'article :

Vous savez maintenant ce que sont l'anode et la cathode et comment les mémoriser assez rapidement. Nous espérons que les informations fournies ont été utiles et intéressantes pour vous!

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