אנודה וקתודה: מה הם, איך לזהות ולזכור אותם

בין המונחים בהנדסת חשמל, ישנם מושגים כמו אנודה וקתודה. זה חל על ספקי כוח, ציפוי אלקטרוני, כימיה ופיזיקה. המונח נמצא גם בוואקום ובאלקטרוניקה מוליכים למחצה. הם מציינים את המסופים או המגעים של המכשירים ואיזה סימן חשמלי יש להם. במאמר זה, נספר לכם מה זה אנודה וקתודה, כמו גם איך לקבוע היכן הם נמצאים באלקטרוליזר, דיודה וסוללה, מי מהם הוא פלוס ומהו מינוס.

אלקטרוכימיה וציפוי אלקטרוני

ישנם שני חלקים עיקריים באלקטרוכימיה:

1. תאים גלווניים - ייצור חשמל באמצעות תגובה כימית. פריטים אלה כוללים סוללות ומצברים. לעתים קרובות הם מכונים מקורות זרם כימיים.
2. אלקטרוליזה – ההשפעה על תגובה כימית עם חשמל, במילים פשוטות – בעזרת מקור כוח מופעלת תגובה כלשהי.

שקול את תגובת החיזור בתא גלווני, ואז אילו תהליכים מתרחשים על האלקטרודות שלו?

• אָנוֹדָה - האלקטרודה שעליה תגובה חמצונית, כלומר, הוא תורם אלקטרונים. האלקטרודה שעליה מתרחשת התגובה החמצונית נקראת חומר מפחית.
• קָטוֹדָה - האלקטרודה עליה זורמת תגובה משקמת, כלומר, הוא מקבל אלקטרונים. האלקטרודה עליה מתרחשת תגובת ההפחתה נקראת חומר מחמצן.

זה מעלה את השאלה - איפה הפלוס ואיפה המינוס בסוללה? בהתבסס על ההגדרה, עבור תא גלווני האנודה תורמת אלקטרונים.

חָשׁוּב! ב- GOST 15596-82, ההגדרה הרשמית של שמות המסקנות של מקורות זרם כימיים ניתנת, בקיצור, פלוס בקתודה ומינוס באנודה.

במקרה זה, זרימת הזרם החשמלי נחשבת על מוליך המעגל החיצוני מ מחמצן (קתודה) ל מפחית(אָנוֹדָה). מכיוון שהאלקטרונים במעגל זורמים ממינוס לפלוס, והזרם החשמלי הוא הפוך, אז הקתודה היא פלוס, והאנודה היא מינוס.

תשומת הלב: זרם זורם תמיד לאנודה!

או אותו דבר בתרשים:

אלקטרוליזה או תהליך טעינת סוללה

תהליכים אלו דומים והפוכים לתא הגלווני, מאחר ולא מסופקת כאן אנרגיה עקב תגובה כימית, אלא להיפך - תגובה כימית מתרחשת עקב מקור חיצוני חַשְׁמַל.

במקרה זה, הפלוס של ספק הכוח נקרא גם הקתודה, והמינוס האנודה. אבל למגעים של תא גלווני טעון או אלקטרודות אלקטרוליזה כבר יהיו שמות הפוכים, בואו נראה למה!

חָשׁוּב! כאשר תא גלווני משוחרר, האנודה היא מינוס, הקתודה היא פלוס, בעת טעינה, להיפך.

מכיוון שהזרם מהמסוף החיובי של ספק הכוח עובר למסוף החיובי של הסוללה, האחרון כבר לא יכול להיות קתודה. בהתייחס לאמור לעיל, אנו יכולים להסיק שבמקרה זה, האלקטרודות של הסוללה מוחלפות על תנאי במהלך הטעינה.

לאחר מכן, דרך האלקטרודה של תא גלווני טעון, שלתוכו זורם זרם חשמלי, נקראת אנודה. מסתבר שכאשר הסוללה נטענת, הפלוס הופך לאנודה, והמינוס הופך לקתודה.

ציפוי אלקטרו

תהליכי שקיעת מתכות כתוצאה מתגובה כימית בהשפעת זרם חשמלי (במהלך אלקטרוליזה) נקראים ציפוי אלקטרו. כך, העולם קיבל ציפוי כסף, מוזהב, מצופה כרום או מצופה בעיטורי מתכות ופרטים אחרים. תהליך זה משמש הן למטרות דקורטיביות והן למטרות יישומיות - לשיפור עמידות בפני קורוזיה של רכיבים ומכלולים שונים של מנגנונים.

עקרון הפעולה של מתקנים להחלת ציפוי גלווני טמון בשימוש בתמיסות של מלחים של האלמנטים, שיכסו את החלק, כאלקטרוליט.

בציפוי האלקטרוני, האנודה היא גם אלקטרודה שאליה מחובר המסוף החיובי של ספק הכוח, בהתאמה, הקתודה במקרה זה היא מינוס. במקרה זה, המתכת מופקדת (מופחתת) על האלקטרודה השלילית (תגובת הפחתה). כלומר, אם אתם רוצים לעשות טבעת מצופה זהב במו ידיכם, חברו אליו את המסוף השלילי של ספק הכוח והניחו אותו במיכל עם הפתרון המתאים.

בתחום האלקטרוניקה

האלקטרודות או הרגליים של מכשירים אלקטרוניים מוליכים למחצה ואקום מכונים לעתים קרובות גם האנודה והקתודה. שקול את הייעוד הגרפי המקובל של דיודה מוליכים למחצה בתרשים:

כפי שאנו יכולים לראות, האנודה של הדיודה מחוברת לצד החיובי של הסוללה. זה נקרא כך מאותה סיבה - זרם זורם אל הפלט הזה מהדיודה בכל מקרה. על אלמנט אמיתי על הקתודה יש ​​סימון בצורת רצועה או נקודה.

ה-LED זהה. בנורות LED בגודל 5 מ"מ, החלק הפנימי נראה דרך הנורה. החצי הגדול יותר הוא הקתודה.

אותו הדבר עם התיריסטור, הקצאת המסופים והיישום ה"חד קוטבי" של רכיבים תלת רגליים אלה הופכים אותו לדיודה מבוקרת:

בדיודה ואקום, האנודה מחוברת גם לפלוס, והקתודה למינוס, שמוצג בתרשים למטה. אמנם כאשר מופעל מתח הפוך, שמות האלמנטים הללו לא ישתנו, למרות זרימת הזרם החשמלי בכיוון ההפוך, אם כי חסר משמעות.

זה לא המקרה עם אלמנטים פסיביים כמו קבלים ונגדים. לנגד אין קתודה ואנודה נפרדות, הזרם בו יכול לזרום לכל כיוון. אתה יכול לתת כל שמות למסקנות שלה, בהתאם למצב ולתוכנית המדוברת. יש גם קבלים לא קוטביים רגילים. פחות שכיח, חלוקה כזו לפי שמות אנשי קשר נצפית בקבלים אלקטרוליטיים.

סיכום

אז בואו נסכם ונענה על השאלה: איך לזכור איפה הפלוס, איפה המינוס בקתודה עם האנודה? קיים כלל שימושי בזיכרון לאלקטרוליזה, טעינת סוללה, ציפוי אלקטרוני והתקני מוליכים למחצה. למילים אלה בעלות שמות דומים יש אותו מספר אותיות, כפי שמוצג להלן:

בכל המקרים הללו, הזרם זורם מתוך הקתודה וזרם לתוך האנודה.

אל תתבלבלו מהבלבול: "למה יש לסוללה קתודה חיובית, וכשהיא נטענת היא הופכת לשלילית?" זכור עבור כל האלמנטים האלקטרוניים, כמו גם אלקטרוליזרים ובציפוי אלקטרוני - באופן כללי, עבור כל צרכני האנרגיה, האנודה נקראת הפלט המחובר לפלוס. כאן מסתיימים ההבדלים, עכשיו יותר קל לך להבין מה זה פלוס ומה מינוס בין היציאות של אלמנטים והתקנים.

לבסוף, אנו ממליצים לצפות בסרטון שימושי בנושא המאמר:

עכשיו אתה יודע מה הם אנודה וקתודה, וכיצד לשנן אותם במהירות מספקת. אנו מקווים שהמידע שסופק היה שימושי ומעניין עבורך!

חומרים קשורים:

• מה ההבדל בין זרם חילופין לזרם ישר
• מתח שלב וקו ברשת
• איך לטעון את הסוללה בבית