Anoda a katoda: co to je, jak je identifikovat a zapamatovat si

Mezi pojmy v elektrotechnice existují pojmy jako anoda a katoda. To platí pro napájecí zdroje, galvanické pokovování, chemii a fyziku. Tento termín se také vyskytuje ve vakuové a polovodičové elektronice. Označují svorky nebo kontakty zařízení a jaké mají elektrické označení. V tomto článku vám řekneme, co je to anoda a katoda, a také jak určit, kde jsou v elektrolyzéru, diodě a baterii, která z nich je plus a co je mínus.

Elektrochemie a galvanické pokovování

V elektrochemii existují dvě hlavní sekce:

1. Galvanické články – výroba elektřiny chemickou reakcí. Mezi tyto položky patří baterie a akumulátory. Často jsou označovány jako chemické zdroje proudu.
2. Elektrolýza - dopad na chemickou reakci s elektřinou, jednoduše řečeno - pomocí zdroje energie se spustí nějaká reakce.

Uvažujme redoxní reakci v galvanickém článku, jaké procesy pak probíhají na jeho elektrodách?

• Anoda - elektroda, na které
  oxidační reakce, tedy on daruje elektrony. Elektroda, na které probíhá oxidační reakce, se nazývá redukční činidlo.
• Katoda - elektroda, na které proudí restorativní reakce, tedy on přijímá elektrony. Elektroda, na které probíhá redukční reakce, se nazývá oxidační činidlo.

To vyvolává otázku – kde je v baterii plus a kde mínus? Na základě definice pro galvanický článek anoda daruje elektrony.

Důležité! V GOST 15596-82 je uvedena oficiální definice názvů závěrů chemických proudových zdrojů, zkrátka plus na katodě a mínus na anodě.

V tomto případě se uvažuje tok elektrického proudu na vodiči vnějšího obvodu z okysličovadlo (katoda) Na reduktor(anoda). Protože elektrony v obvodu proudí z mínusu do plusu a elektrický proud je naopak, pak je katoda plus a anoda mínus.

Pozornost: proud vždy teče do anody!

Nebo to samé na diagramu:

Elektrolýza nebo proces nabíjení baterie

Tyto procesy jsou podobné a inverzní jako u galvanického článku, protože zde není dodávána žádná energie chemická reakce, ale naopak - k chemické reakci dochází vlivem vnějšího zdroje elektřina.

V tomto případě se plus napájecího zdroje také nazývá katoda a mínus anoda. Ale kontakty nabitého galvanického článku nebo elektrody elektrolyzéru už budou mít opačné názvy, podívejme se proč!

Důležité! Když je galvanický článek vybitý, anoda je mínus, katoda je plus, při nabíjení naopak.

Protože proud z kladného pólu napájecího zdroje jde na kladný pól baterie, baterie již nemůže být katodou. S odkazem na výše uvedené můžeme dojít k závěru, že v tomto případě jsou elektrody baterie během nabíjení podmíněně prohozeny.

Poté se přes elektrodu nabitého galvanického článku, do kterého proudí elektrický proud, nazývá anoda. Ukazuje se, že když je baterie nabitá, plus se stane anodou a mínus katodou.

Galvanické pokovování

Procesy depozice kovů v důsledku chemické reakce pod vlivem elektrického proudu (při elektrolýze) se nazývají galvanické pokovování. Do světa se tak dostaly postříbřené, zlacené, chromované nebo jinými kovy pokovené ozdoby a detaily. Tento proces se používá jak pro dekorativní účely, tak pro aplikované účely - pro zlepšení odolnosti různých součástí a sestav mechanismů proti korozi.

Princip činnosti zařízení pro nanášení galvanického nanášení spočívá v použití roztoků solí prvků, které pokrývají součást, jako elektrolytu.

Při galvanickém pokovování je anodou také elektroda, ke které je připojen kladný pól napájecího zdroje, respektive katoda je v tomto případě záporná. V tomto případě se kov ukládá (redukuje) na zápornou elektrodu (redukční reakce). To znamená, že pokud si chcete vyrobit pozlacený prsten vlastníma rukama, připojte k němu zápornou svorku napájecího zdroje a vložte jej do nádoby s příslušným roztokem.

V elektronice

Elektrody nebo nohy polovodičových a vakuových elektronických zařízení jsou také často označovány jako anoda a katoda. Zvažte konvenční grafické označení polovodičové diody ve schématu:

Jak vidíme, anoda diody je připojena ke kladné straně baterie. Říká se tomu tak ze stejného důvodu - do tohoto výstupu z diody v každém případě teče proud. Na skutečném prvku na katodě je označení ve formě proužku nebo tečky.

LED je stejná. U 5mm LED jsou vnitřky viditelné skrz žárovku. Větší polovina je katoda.

Stejně tak je tomu u tyristoru, přiřazení vývodů a „unipolární“ aplikace těchto tříramenných součástek z něj činí řízenou diodu:

U vakuové diody je anoda také připojena k plusu a katodě k mínusu, což je znázorněno na obrázku níže. I když při použití zpětného napětí se názvy těchto prvků nezmění, navzdory toku elektrického proudu v opačném směru, i když nevýznamném.

To není případ pasivních prvků, jako jsou kondenzátory a rezistory. Rezistor nemá samostatnou katodu a anodu, proud v něm může téci libovolným směrem. Jeho závěry můžete pojmenovat v závislosti na situaci a příslušném schématu. Běžné nepolární kondenzátory mají také. Méně často je takové rozdělení podle jmen kontaktů pozorováno u elektrolytických kondenzátorů.

Závěr

Pojďme si to tedy shrnout a odpovědět na otázku: jak si zapamatovat, kde je plus, kde mínus na katodě s anodou? Pro elektrolýzu, nabíjení baterií, galvanické pokovování a polovodičová zařízení existuje praktické mnemotechnické pravidlo. Tato slova s ​​podobnými názvy mají stejný počet písmen, jak je znázorněno níže:

Ve všech těchto případech proud vytéká z katody a teče do anody.

Nenechte se zmást: "proč má baterie kladnou katodu, a když je nabitá, stává se zápornou?" Pamatujte pro všechny elektronické prvky, stejně jako elektrolyzéry a při galvanizaci - obecně pro všechny spotřebitele energie se anoda nazývá výstup připojený k plusu. Zde rozdíly končí, nyní je pro vás snazší zjistit, co je plus a co mínus mezi výstupy prvků a zařízení.

Nakonec doporučujeme zhlédnout užitečné video na téma článku:

Nyní víte, co je anoda a katoda a jak si je dostatečně rychle zapamatovat. Doufáme, že poskytnuté informace byly pro vás užitečné a zajímavé!

Související materiály:

• Jaký je rozdíl mezi střídavým a stejnosměrným proudem
• Fázové a síťové napětí v síti
• Jak nabíjet baterii doma