Anodul și catodul: ce sunt, cum să le identificăm și să le amintim

Printre termenii din inginerie electrică, există concepte precum anod și catod. Acest lucru se aplică surselor de alimentare, galvanizării, chimiei și fizicii. Termenul se găsește și în electronica de vid și semiconductor. Ele desemnează bornele sau contactele dispozitivelor și ce semn electric au acestea. În acest articol, vă vom spune ce este un anod și un catod, precum și cum să determinați unde se află într-un electrolizor, o diodă și o baterie, care dintre ele este un plus și ce este un minus.

Electrochimie și galvanizare

Există două secțiuni principale în electrochimie:

1. Celulele galvanice - producerea de energie electrică printr-o reacție chimică. Aceste articole includ baterii și acumulatori. Ele sunt adesea denumite surse de curent chimic.
2. Electroliza - impactul asupra unei reacții chimice cu electricitatea, în cuvinte simple - cu ajutorul unei surse de energie se declanșează un fel de reacție.

Luați în considerare reacția redox într-o celulă galvanică, apoi ce procese au loc pe electrozii ei?

• Anod - electrodul pe care reacție oxidativă, adică el donează electroni. Electrodul pe care are loc reacția oxidativă se numește agent de reducere.
• Catod - electrodul pe care curge reacție restauratoare, adică el acceptă electroni. Electrodul pe care are loc reacția de reducere se numește agent oxidant.

Acest lucru ridică întrebarea - unde este plusul și unde este minusul din baterie? Pe baza definiției, pentru o celulă galvanică anodul donează electroni.

Important! În GOST 15596-82, definiția oficială a numelor concluziilor surselor de curent chimic este dată, pe scurt, apoi un plus la catod și un minus la anod.

În acest caz, se ia în considerare fluxul de curent electric pe conductorul circuitului extern din oxidant (catod) La reductor(anod). Deoarece electronii din circuit curg de la minus la plus, iar curentul electric este invers, atunci catodul este un plus, iar anodul este un minus.

Atenţie: curentul curge mereu în anod!

Sau la fel în diagramă:

Procesul de electroliză sau de încărcare a bateriei

Aceste procese sunt similare și inverse cu celula galvanică, deoarece aici nu este furnizată energie din cauza reacție chimică, ci dimpotrivă - o reacție chimică are loc datorită unei surse externe electricitate.

În acest caz, plusul sursei de alimentare se mai numește catod, iar minus anodul. Dar contactele unei celule galvanice încărcate sau ale electrozilor electrolizatori vor avea deja denumiri opuse, să vedem de ce!

Important! Când o celulă galvanică este descărcată, anodul este minus, catodul este plus, la încărcare, invers.

Deoarece curentul de la borna pozitivă a sursei de alimentare merge la borna pozitivă a bateriei, aceasta din urmă nu mai poate fi un catod. Referindu-ne la cele de mai sus, putem concluziona că, în acest caz, electrozii bateriei sunt înlocuiți condiționat în timpul încărcării.

Apoi, prin electrodul unei celule galvanice încărcate, în care curge un curent electric, se numește anod. Se dovedește că atunci când bateria este încărcată, plusul devine anodul, iar minusul devine catod.

Galvanizarea

Procesele de depunere a metalelor ca urmare a unei reacții chimice sub influența unui curent electric (în timpul electrolizei) se numesc galvanizare. Astfel, lumea a primit ornamente și detalii placate cu argint, aurite, cromate sau placate cu alte metale. Acest proces este utilizat atât în ​​scopuri decorative, cât și aplicate - pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a diferitelor componente și ansambluri de mecanisme.

Principiul de funcționare al instalațiilor de aplicare a acoperirii galvanice constă în utilizarea soluțiilor de săruri ale elementelor, care vor acoperi piesa, ca electrolit.

În galvanizare, anodul este, de asemenea, un electrod la care este conectată borna pozitivă a sursei de alimentare, respectiv, catodul în acest caz este un minus. În acest caz, metalul este depus (redus) pe electrodul negativ (reacție de reducere). Adică, dacă doriți să faceți un inel placat cu aur cu propriile mâini, conectați terminalul negativ al sursei de alimentare la acesta și puneți-l într-un recipient cu soluția corespunzătoare.

În electronică

Electrozii sau picioarele dispozitivelor electronice cu semiconductor și vid sunt adesea denumiți anod și catod. Luați în considerare denumirea grafică convențională a unei diode semiconductoare din diagramă:

După cum putem vedea, anodul diodei este conectat la partea pozitivă a bateriei. Se numește așa din același motiv - curentul curge în această ieșire de la diodă în orice caz. Pe un element real de pe catod există un marcaj sub formă de bandă sau punct.

LED-ul este același. La LED-urile de 5 mm, interiorul este vizibil prin bec. Jumătatea mai mare este catodul.

La fel este și cazul tiristorului, alocarea terminalelor și aplicarea „unipolară” a acestor componente cu trei picioare îl fac o diodă controlată:

Într-o diodă în vid, anodul este, de asemenea, conectat la plus, iar catodul la minus, care este prezentat în diagrama de mai jos. Deși atunci când se aplică o tensiune inversă, denumirile acestor elemente nu se vor schimba, în ciuda fluxului de curent electric în sens opus, deși nesemnificativ.

Acesta nu este cazul elementelor pasive, cum ar fi condensatorii și rezistențele. Rezistorul nu are un catod și un anod separat, curentul din el poate curge în orice direcție. Puteți da orice nume concluziilor sale, în funcție de situație și de schema în cauză. Condensatoarele obișnuite nepolare au și. Mai rar, o astfel de împărțire după numele contactelor este observată în condensatoarele electrolitice.

Concluzie

Deci, să rezumăm răspunzând la întrebarea: cum să ne amintim unde este plusul, unde este minusul la catodul cu anodul? Există o regulă mnemonică la îndemână pentru electroliză, încărcarea bateriilor, placare galvanică și dispozitive semiconductoare. Aceste cuvinte cu nume similare au același număr de litere, așa cum este ilustrat mai jos:

În toate aceste cazuri, curentul curge din catod și curge în anod.

Nu vă lăsați derutați de confuzie: „de ce bateria are catod pozitiv, iar când este încărcată, devine negativ?” Amintiți-vă pentru toate elementele electronice, precum și pentru electrolizoare și în galvanizare - în general, pentru toți consumatorii de energie, anodul se numește ieșire conectată la plus. Aici se termină diferențele, acum vă este mai ușor să vă dați seama ce este plus și ce este minus între ieșirile elementelor și dispozitivelor.

În cele din urmă, vă recomandăm să vizionați un videoclip util pe tema articolului:

Acum știți ce sunt anodul și catodul și cum să le memorați suficient de repede. Sperăm că informațiile oferite au fost utile și interesante pentru tine!

Materiale conexe:

• Care este diferența dintre curentul alternativ și curentul continuu
• Tensiunea de fază și linie în rețea
• Cum să încărcați bateria acasă