Anoda i katoda: što su, kako ih prepoznati i zapamtiti

Među pojmovima u elektrotehnici postoje pojmovi kao što su anoda i katoda. To se odnosi na napajanje, galvanizaciju, kemiju i fiziku. Pojam se također nalazi u vakuumskoj i poluvodičkoj elektronici. Oni označavaju terminale ili kontakte uređaja i koji električni znak imaju. U ovom članku ćemo vam reći što je to anoda i katoda, kao i kako odrediti gdje se nalaze u elektrolizeru, diodi i bateriji, što je od njih plus, a što minus.

Elektrokemija i galvanizacija

Postoje dva glavna odjela u elektrokemiji:

1. Galvanske ćelije - proizvodnja električne energije putem kemijske reakcije. Ovi predmeti uključuju baterije i akumulatore. Često se nazivaju kemijskim izvorima struje.
2. Elektroliza - utjecaj na kemijsku reakciju s električnom energijom, jednostavnim riječima - uz pomoć izvora energije pokreće se neka vrsta reakcije.

Razmotrimo redoks reakciju u galvanskoj ćeliji, koji se onda procesi odvijaju na njezinim elektrodama?

• Anoda - elektroda na kojoj se oksidativna reakcija, odnosno on donira elektrone. Elektroda na kojoj dolazi do oksidativne reakcije naziva se redukcijsko sredstvo.
• Katoda - elektroda na kojoj teče restorativna reakcija, odnosno on prihvaća elektrone. Elektroda na kojoj se javlja reakcija redukcije naziva se oksidacijsko sredstvo.

Ovdje se postavlja pitanje - gdje je plus, a gdje minus u bateriji? Na temelju definicije, za galvansku ćeliju anoda donira elektrone.

Važno! U GOST 15596-82, službena definicija naziva zaključaka kemijskih izvora struje dana je, ukratko, plus na katodi i minus na anodi.

U ovom slučaju se razmatra protok električne struje na vodiču vanjskog kruga iz oksidant (katoda) Do reduktor(anoda). Budući da elektroni u krugu teku od minusa do plusa, a električna struja obrnuto, onda je katoda plus, a anoda minus.

Pažnja: struja uvijek teče u anodu!

Ili isto na dijagramu:

Elektroliza ili proces punjenja baterije

Ovi procesi su slični i inverzni galvanskoj ćeliji, budući da se ovdje ne dovodi energija zbog kemijska reakcija, ali naprotiv - kemijska reakcija se događa zbog vanjskog izvora struja.

U ovom slučaju, plus napajanja naziva se i katoda, a minus anoda. Ali kontakti nabijene galvanske ćelije ili elektrolizera već će imati suprotna imena, da vidimo zašto!

Važno! Kada se galvanski element isprazni, anoda je minus, katoda plus, pri punjenju, obrnuto.

Budući da struja s pozitivnog terminala napajanja ide na pozitivni terminal baterije, potonji više ne može biti katoda. Pozivajući se na navedeno, možemo zaključiti da se u ovom slučaju elektrode baterije uvjetno zamjenjuju tijekom punjenja.

Zatim se kroz elektrodu nabijene galvanske ćelije, u koju struji električna struja, naziva anodom. Ispada da kada se baterija napuni, plus postaje anoda, a minus katoda.

Galvanizacija

Procesi taloženja metala kao posljedica kemijske reakcije pod utjecajem električne struje (tijekom elektrolize) nazivaju se galvanizacija. Tako je svijet dobio posrebrene, pozlaćene, kromirane ili obložene drugim metalima ukrase i detalje. Ovaj se postupak koristi u dekorativne i primijenjene svrhe - za poboljšanje otpornosti na koroziju različitih komponenti i sklopova mehanizama.

Princip rada instalacija za nanošenje galvanskog premaza leži u korištenju otopina soli elemenata, koji će pokriti dio, kao elektrolita.

U galvanizaciji, anoda je također elektroda na koju je spojen pozitivni terminal napajanja, odnosno katoda je u ovom slučaju minus. U tom slučaju metal se taloži (reducira) na negativnu elektrodu (reakcija redukcije). Odnosno, ako želite vlastitim rukama izraditi pozlaćeni prsten, spojite na njega negativni terminal napajanja i stavite ga u posudu s odgovarajućim rješenjem.

U elektronici

Elektrode ili noge poluvodičkih i vakuumskih elektroničkih uređaja također se često nazivaju anoda i katoda. Razmotrimo konvencionalnu grafičku oznaku poluvodičke diode na dijagramu:

Kao što vidimo, anoda diode spojena je na pozitivnu stranu baterije. Tako se zove iz istog razloga - struja teče u ovaj izlaz iz diode u svakom slučaju. Na stvarnom elementu na katodi nalazi se oznaka u obliku trake ili točke.

LED dioda je ista. Na LED diodama od 5 mm unutrašnjost je vidljiva kroz žarulju. Veća polovica je katoda.

Isti je slučaj i s tiristorom, dodjela terminala i "unipolarna" primjena ovih trokrakih komponenti čine ga kontroliranom diodom:

Kod vakuumske diode anoda je također spojena na plus, a katoda na minus, što je prikazano na donjem dijagramu. Iako se kada se primijeni obrnuti napon, nazivi ovih elemenata neće promijeniti, unatoč protoku električne struje u suprotnom smjeru, iako beznačajnom.

To nije slučaj s pasivnim elementima kao što su kondenzatori i otpornici. Otpornik nema odvojenu katodu i anodu, struja u njemu može teći u bilo kojem smjeru. Njegovim zaključcima možete dati bilo koja imena, ovisno o situaciji i shemi o kojoj je riječ. Obični nepolarni kondenzatori također imaju. Rjeđe se takva podjela po imenima kontakata opaža u elektrolitskim kondenzatorima.

Zaključak

Dakle, rezimirajmo odgovorom na pitanje: kako zapamtiti gdje je plus, gdje je minus na katodi s anodom? Postoji zgodno mnemoničko pravilo za elektrolizu, punjenje baterija, galvanizaciju i poluvodičke uređaje. Ove riječi sa sličnim imenima imaju isti broj slova, kao što je prikazano u nastavku:

U svim tim slučajevima struja teče iz katode i teče u anodu.

Neka vas ne zbuni zabuna: "zašto baterija ima pozitivnu katodu, a kada se napuni, postaje li negativna?" Zapamtite za sve elektroničke elemente, kao i za elektrolizatore i u galvanizaciji - općenito, za sve potrošače energije, anoda se naziva izlaz spojen na plus. Tu prestaju razlike, sada vam je lakše shvatiti što je plus, a što minus između izlaza elemenata i uređaja.

Na kraju, preporučujemo gledanje korisnog videa na temu članka:

Sada znate što su anoda i katoda i kako ih dovoljno brzo zapamtiti. Nadamo se da su vam pružene informacije bile korisne i zanimljive!

Povezani materijali:

• Koja je razlika između izmjenične i istosmjerne struje
• Fazni i linijski napon u mreži
• Kako napuniti bateriju kod kuće