Anodo e catodo: cosa sono, come identificarli e ricordarli

Tra i termini in ingegneria elettrica, ci sono concetti come anodo e catodo. Questo vale per gli alimentatori, la galvanica, la chimica e la fisica. Il termine si trova anche nell'elettronica del vuoto e dei semiconduttori. Designano i terminali o i contatti dei dispositivi e quale segno elettrico hanno. In questo articolo, ti diremo che cos'è un anodo e un catodo, nonché come determinare dove si trovano in un elettrolizzatore, un diodo e una batteria, quale di essi è un vantaggio e quale un meno.

Elettrochimica e galvanica

Ci sono due sezioni principali in elettrochimica:

1. Celle galvaniche: la produzione di elettricità attraverso una reazione chimica. Questi articoli includono batterie e accumulatori. Sono spesso indicati come fonti di corrente chimica.
2. Elettrolisi - l'impatto su una reazione chimica con l'elettricità, in parole semplici - con l'aiuto di una fonte di energia, viene attivata una sorta di reazione.

Consideriamo la reazione redox in una cella galvanica, quindi quali processi avvengono sui suoi elettrodi?

• Anodo - l'elettrodo su cui reazione ossidativa, cioè lui dona elettroni. L'elettrodo su cui avviene la reazione ossidativa si chiama agente riducente.
• catodo - l'elettrodo su cui scorre reazione riparatrice, cioè lui accetta elettroni. L'elettrodo su cui avviene la reazione di riduzione si chiama agente ossidante.

Ciò solleva la domanda: dov'è il più e dov'è il meno nella batteria? In base alla definizione, per una cella galvanica l'anodo dona elettroni.

Importante! In GOST 15596-82, viene data la definizione ufficiale dei nomi delle conclusioni delle fonti di corrente chimica, in breve, quindi un più al catodo e un meno all'anodo.

In questo caso si considera il flusso di corrente elettrica sul conduttore del circuito esterno a partire dal ossidante (catodo) Per riduttore(anodo). Poiché gli elettroni nel circuito fluiscono da meno a più e la corrente elettrica è viceversa, il catodo è un più e l'anodo è un meno.

Attenzione: la corrente scorre sempre nell'anodo!

O lo stesso nel diagramma:

Elettrolisi o processo di carica della batteria

Questi processi sono simili e inversi alla cella galvanica, poiché qui non viene fornita energia a causa di reazione chimica, ma al contrario - si verifica una reazione chimica a causa di una fonte esterna elettricità.

In questo caso, il più dell'alimentatore è anche chiamato catodo e il meno anodo. Ma i contatti di una cella galvanica carica o degli elettrodi dell'elettrolizzatore avranno già nomi opposti, vediamo perché!

Importante! Quando una cella galvanica è scarica, l'anodo è meno, il catodo è più, durante la carica, viceversa.

Poiché la corrente dal polo positivo dell'alimentatore va al polo positivo della batteria, quest'ultima non può più essere un catodo. Facendo riferimento a quanto sopra, possiamo concludere che in questo caso gli elettrodi della batteria vengono scambiati condizionatamente durante la ricarica.

Quindi, attraverso l'elettrodo di una cella galvanica carica, in cui scorre una corrente elettrica, viene chiamato anodo. Si scopre che quando la batteria è carica, il più diventa l'anodo e il meno diventa il catodo.

Galvanotecnica

I processi di deposizione di metalli a seguito di una reazione chimica sotto l'influenza di una corrente elettrica (durante l'elettrolisi) sono chiamati galvanica. Così, il mondo ha ricevuto ornamenti e dettagli argentati, dorati, cromati o placcati con altri metalli. Questo processo viene utilizzato sia per scopi decorativi che applicativi - per migliorare la resistenza alla corrosione di vari componenti e assiemi di meccanismi.

Il principio di funzionamento degli impianti per l'applicazione del rivestimento galvanico risiede nell'uso di soluzioni di sali degli elementi, che copriranno la parte, come elettrolita.

Nella galvanica, l'anodo è anche un elettrodo a cui è collegato il terminale positivo dell'alimentatore, rispettivamente, il catodo in questo caso è un meno. In questo caso, il metallo viene depositato (ridotto) sull'elettrodo negativo (reazione di riduzione). Cioè, se vuoi realizzare un anello placcato in oro con le tue mani, collega il terminale negativo dell'alimentatore ad esso e posizionalo in un contenitore con la soluzione appropriata.

In elettronica

Gli elettrodi o le gambe dei dispositivi elettronici a semiconduttore e sotto vuoto sono spesso indicati anche come anodo e catodo. Considera la designazione grafica convenzionale di un diodo a semiconduttore nel diagramma:

Come possiamo vedere, l'anodo del diodo è collegato al lato positivo della batteria. È così chiamato per lo stesso motivo: la corrente scorre comunque in questa uscita dal diodo. Su un elemento reale sul catodo c'è una marcatura a forma di striscia o punto.

Il LED è lo stesso. Sui LED da 5 mm, gli interni sono visibili attraverso la lampadina. La metà più grande è il catodo.

Lo stesso è il caso del tiristore, l'assegnazione dei terminali e l'applicazione "unipolare" di questi componenti a tre gambe lo rendono un diodo controllato:

In un diodo a vuoto, anche l'anodo è collegato al più e il catodo al meno, come mostrato nel diagramma seguente. Sebbene quando viene applicata una tensione inversa, i nomi di questi elementi non cambieranno, nonostante il flusso di corrente elettrica nella direzione opposta, sebbene insignificante.

Questo non è il caso di elementi passivi come condensatori e resistori. Il resistore non ha un catodo e un anodo separati, la corrente al suo interno può fluire in qualsiasi direzione. Puoi dare qualsiasi nome alle sue conclusioni, a seconda della situazione e dello schema in questione. Anche i normali condensatori non polari hanno. Meno comunemente, una tale divisione per nomi di contatto si osserva nei condensatori elettrolitici.

Conclusione

Quindi, riassumiamo rispondendo alla domanda: come ricordare dov'è il più, dov'è il meno al catodo con l'anodo? Esiste una pratica regola mnemonica per l'elettrolisi, la carica della batteria, la galvanica e i dispositivi a semiconduttore. Queste parole con nomi simili hanno lo stesso numero di lettere, come illustrato di seguito:

In tutti questi casi, la corrente esce dal catodo e fluisce nell'anodo.

Non lasciarti confondere dalla confusione: "perché la batteria ha un catodo positivo e quando è carica diventa negativa?" Ricorda per tutti gli elementi elettronici, nonché per gli elettrolizzatori e per la galvanica: in generale, per tutti i consumatori di energia, l'anodo è chiamato l'uscita collegata al plus. Qui è dove finiscono le differenze, ora è più facile per te capire cosa c'è di più e cosa è meno tra le uscite di elementi e dispositivi.

Infine, ti consigliamo di guardare un video utile sull'argomento dell'articolo:

Ora sai cosa sono l'anodo e il catodo e come memorizzarli abbastanza velocemente. Speriamo che le informazioni fornite siano state utili e interessanti per te!

Materiali correlati:

• Qual è la differenza tra corrente alternata e corrente continua?
• Tensione di fase e di linea nella rete
• Come caricare la batteria a casa