Anod och katod: vad är de, hur man identifierar och minns dem

Bland termerna inom elektroteknik finns begrepp som anod och katod. Det gäller strömförsörjning, galvanisering, kemi och fysik. Termen finns även inom vakuum- och halvledarelektronik. De anger terminalerna eller kontakterna på enheterna och vilken elektrisk skylt de har. I den här artikeln kommer vi att berätta vad en anod och en katod är, samt hur man bestämmer var de är i en elektrolysator, en diod och ett batteri, vilken av dem är ett plus och vad är ett minus.

Elektrokemi och galvanisering

Det finns två huvudsektioner inom elektrokemi:

1. Galvaniska celler - produktion av elektricitet genom en kemisk reaktion. Dessa föremål inkluderar batterier och ackumulatorer. De kallas ofta för kemiska strömkällor.
2. Elektrolys – påverkan på en kemisk reaktion med elektricitet, med enkla ord – med hjälp av en strömkälla utlöses någon form av reaktion.

Tänk på redoxreaktionen i en galvanisk cell, vilka processer äger då rum på dess elektroder?

• Anod - elektroden på vilken oxidativ reaktion, det vill säga han donerar elektroner. Elektroden på vilken den oxidativa reaktionen sker kallas reduktionsmedel.
• Katod - elektroden som flödar på återställande reaktion, det vill säga han tar emot elektroner. Elektroden på vilken reduktionsreaktionen sker kallas oxidationsmedel.

Detta väcker frågan - var är pluset och var är minus i batteriet? Baserat på definitionen, för en galvanisk cell anoden donerar elektroner.

Viktig! I GOST 15596-82 ges den officiella definitionen av namnen på slutsatserna av kemiska strömkällor, kort sagt, sedan ett plus vid katoden och ett minus vid anoden.

I detta fall beaktas flödet av elektrisk ström på den externa kretsledaren från oxidationsmedel (katod) Till reducerare(anod). Eftersom elektronerna i kretsen flyter från minus till plus, och den elektriska strömmen är vice versa, är katoden ett plus, och anoden är ett minus.

Uppmärksamhet: ström rinner alltid in i anoden!

Eller samma sak i diagrammet:

Elektrolys eller batteriladdningsprocess

Dessa processer liknar och motsatta den galvaniska cellen, eftersom här ingen energi kommer ifrån kemisk reaktion, men tvärtom - en kemisk reaktion uppstår på grund av en extern källa elektricitet.

I det här fallet kallas strömförsörjningens plus också katoden och minus anoden. Men kontakterna på en laddad galvanisk cell eller elektrolyselektroder kommer redan att ha motsatta namn, låt oss se varför!

Viktig! När en galvanisk cell urladdas är anoden minus, katoden plus, vid laddning, vice versa.

Eftersom strömmen från strömförsörjningens positiva pol går till batteriets positiva pol, kan den senare inte längre vara en katod. Med hänvisning till ovanstående kan vi dra slutsatsen att i detta fall byts batteriets elektroder villkorligt under laddning.

Sedan, genom elektroden på en laddad galvanisk cell, in i vilken en elektrisk ström flyter, kallas en anod. Det visar sig att när batteriet laddas blir pluset anoden och minus blir katoden.

Galvanisering

Processerna för metallavsättning som ett resultat av en kemisk reaktion under påverkan av en elektrisk ström (under elektrolys) kallas elektroplätering. Alltså fick världen silverpläterade, förgyllda, förkromade eller pläterade med andra metallsmycken och detaljer. Denna process används både för dekorativa och applicerade ändamål - för att förbättra korrosionsbeständigheten hos olika komponenter och sammansättningar av mekanismer.

Principen för drift av installationer för applicering av galvanisk beläggning ligger i användningen av lösningar av salter av elementen, som kommer att täcka delen, som en elektrolyt.

Vid elektroplätering är anoden också en elektrod till vilken den positiva terminalen på strömförsörjningen är ansluten, respektive katoden är i detta fall ett minus. I detta fall avsätts (reduceras) metallen på den negativa elektroden (reduktionsreaktion). Det vill säga, om du vill göra en guldpläterad ring med dina egna händer, anslut den negativa terminalen på strömförsörjningen till den och placera den i en behållare med lämplig lösning.

Inom elektronik

Elektroderna eller benen på halvledar- och vakuumelektronikenheter kallas också ofta för anoden och katoden. Betrakta den konventionella grafiska beteckningen för en halvledardiod i diagrammet:

Som vi kan se är diodens anod ansluten till batteriets positiva sida. Det kallas så av samma anledning - ström går in i denna utgång från dioden i alla fall. På en riktig cell på katoden finns en remsa eller prickmarkering.

Lysdioden är densamma. På 5 mm lysdioder är insidan synliga genom glödlampan. Den större hälften är katoden.

Situationen är densamma med tyristorn, tilldelningen av terminalerna och den "unipolära" tillämpningen av dessa trebenskomponenter gör den till en kontrollerad diod:

I en vakuumdiod är anoden också ansluten till plus, och katoden till minus, vilket visas i diagrammet nedan. Även om när en omvänd spänning appliceras, kommer namnen på dessa element inte att ändras, trots flödet av elektrisk ström i motsatt riktning, om än obetydligt.

Så är inte fallet med passiva element som kondensatorer och motstånd. Motståndet har inte en separat katod och anod, strömmen i den kan flyta i vilken riktning som helst. Du kan ge vilka slutsatser som helst, beroende på situationen och schemat i fråga. Vanliga opolära kondensatorer har också. Mindre vanligt observeras en sådan uppdelning med kontaktnamn i elektrolytiska kondensatorer.

Slutsats

Så låt oss sammanfatta genom att svara på frågan: hur man kommer ihåg var är pluset, var är minus vid katoden med anoden? Det finns en praktisk mnemonisk regel för elektrolys, batteriladdning, galvanisering och halvledarenheter. Dessa ord med liknande namn har samma antal bokstäver, som illustreras nedan:

I alla dessa fall flyter strömmen ut ur katoden och rinner in i anoden.

Bli inte förvirrad av förvirringen: "varför har batteriet en positiv katod, och när det laddas, blir det negativt?" Kom ihåg för alla elektroniska element, såväl som elektrolysatorer och vid galvanisering - i allmänhet, för alla energikonsumenter, kallas anoden utgången ansluten till pluset. Det är här skillnaderna slutar, nu är det lättare för dig att ta reda på vad som är plus och vad som är minus mellan utsignalerna från element och enheter.

Slutligen rekommenderar vi att du tittar på en användbar video om ämnet för artikeln:

Nu vet du vad anod och katod är och hur man memorerar dem tillräckligt snabbt. Vi hoppas att informationen var användbar och intressant för dig!

Relaterat material:

• Vad är skillnaden mellan växelström och likström
• Fas- och linjespänning i nätet
• Hur man laddar batteriet hemma