Anodas ir katodas: kas tai yra, kaip juos atpažinti ir atsiminti

Tarp elektros inžinerijos terminų yra tokių sąvokų kaip anodas ir katodas. Tai taikoma maitinimo šaltiniams, galvanizavimui, chemijai ir fizikai. Šis terminas taip pat randamas vakuuminėje ir puslaidininkinėje elektronikoje. Jie nurodo prietaisų gnybtus arba kontaktus ir kokį elektros ženklą jie turi. Šiame straipsnyje mes jums pasakysime, kas tai yra anodas ir katodas, taip pat kaip nustatyti, kur jie yra elektrolizatoriuje, diode ir akumuliatoriuje, kuris iš jų yra pliusas, o kas - minusas.

Elektrochemija ir galvanizavimas

Yra du pagrindiniai elektrochemijos skyriai:

1. Galvaniniai elementai – elektros energijos gamyba cheminės reakcijos būdu. Šie elementai apima baterijas ir akumuliatorius. Jie dažnai vadinami cheminiais srovės šaltiniais.
2. Elektrolizė - poveikis cheminei reakcijai su elektra, paprastais žodžiais tariant - naudojant maitinimo šaltinį, suveikia tam tikra reakcija.

Apsvarstykite redokso reakciją galvaniniame elemente, tada kokie procesai vyksta ant jo elektrodų?

• Anodas - elektrodas, ant kurio oksidacinė reakcija, tai yra jis dovanoja elektronus. Elektrodas, ant kurio vyksta oksidacinė reakcija, vadinamas reduktorius.
• Katodas - elektrodas, ant kurio teka atkuriamoji reakcija, tai yra jis priima elektronus. Elektrodas, ant kurio vyksta redukcijos reakcija, vadinamas oksidatorius.

Dėl to kyla klausimas – kur akumuliatoriuje yra pliusas, o kur minusas? Remiantis apibrėžimu, galvaniniam elementui anodas dovanoja elektronus.

Svarbu! GOST 15596-82 pateikiamas oficialus cheminių srovės šaltinių išvadų pavadinimų apibrėžimas, trumpai tariant, pliusas prie katodo ir minusas prie anodo.

Šiuo atveju atsižvelgiama į elektros srovės srautą ant išorinės grandinės laidininko iš oksidatorius (katodas) Į reduktorius(anodas). Kadangi elektronai grandinėje teka iš minuso į pliusą, o elektros srovė yra atvirkščiai, tai katodas yra pliusas, o anodas - minusas.

Dėmesio: srovė visada teka į anodą!

Arba tas pats diagramoje:

Elektrolizės arba akumuliatoriaus įkrovimo procesas

Šie procesai yra panašūs ir atvirkštiniai galvaniniam elementui, nes čia nėra tiekiama energija cheminė reakcija, bet priešingai – cheminė reakcija vyksta dėl išorinio šaltinio elektros.

Šiuo atveju maitinimo šaltinio pliusas taip pat vadinamas katodu, o minusas - anodu. Tačiau įkrauto galvaninio elemento arba elektrolizatoriaus elektrodų kontaktai jau turės priešingus pavadinimus, pažiūrėkime, kodėl!

Svarbu! Kai galvaninis elementas išsikrauna, anodas yra minusas, katodas yra pliusas, įkraunant, atvirkščiai.

Kadangi srovė iš teigiamo maitinimo šaltinio gnybto eina į teigiamą akumuliatoriaus gnybtą, pastarasis nebegali būti katodas. Remdamiesi tuo, kas išdėstyta aukščiau, galime daryti išvadą, kad šiuo atveju akumuliatoriaus elektrodai įkrovimo metu yra sąlygiškai sukeičiami.

Tada per įkrauto galvaninio elemento elektrodą, į kurį teka elektros srovė, vadinamas anodu. Pasirodo, kai akumuliatorius įkraunamas, pliusas tampa anodu, o minusas - katodu.

Galvanizavimas

Metalo nusodinimo procesai dėl cheminės reakcijos, veikiant elektros srovei (elektrolizės metu), vadinami galvanizavimu. Taip pasaulis sulaukė pasidabruotų, paauksuotų, chromuotų ar kitų metalų papuošimais ir detalėmis padengtų. Šis procesas naudojamas tiek dekoratyviniais, tiek taikomaisiais tikslais – įvairių komponentų ir mechanizmų mazgų atsparumui korozijai pagerinti.

Galvaninės dangos dengimo įrenginių veikimo principas yra elementų druskų tirpalų, kurie padengs dalį, naudojimas kaip elektrolitas.

Galvanizuojant anodas taip pat yra elektrodas, prie kurio prijungtas teigiamas maitinimo šaltinio gnybtas, katodas šiuo atveju yra minusas. Šiuo atveju metalas nusėda (redukuojamas) ant neigiamo elektrodo (redukcijos reakcija). Tai yra, jei norite savo rankomis pasidaryti paauksuotą žiedą, prijunkite prie jo neigiamą maitinimo šaltinio gnybtą ir įdėkite į indą su atitinkamu tirpalu.

Elektronikoje

Puslaidininkinių ir vakuuminių elektroninių prietaisų elektrodai arba kojelės taip pat dažnai vadinami anodu ir katodu. Apsvarstykite įprastą grafinį puslaidininkinio diodo žymėjimą diagramoje:

Kaip matome, diodo anodas yra prijungtas prie teigiamos baterijos pusės. Jis taip vadinamas dėl tos pačios priežasties - į šią išvestį iš diodo bet kuriuo atveju teka srovė. Ant tikro elemento ant katodo yra žymėjimas juostelės arba taško pavidalu.

LED yra tas pats. 5 mm šviesos diodų vidus matomas per lemputę. Didesnė pusė yra katodas.

Tas pats pasakytina ir apie tiristorių, gnybtų priskyrimas ir „vienpolis“ šių trijų kojelių komponentų pritaikymas daro jį valdomu diodu:

Vakuuminiame diode anodas taip pat yra prijungtas prie pliuso, o katodas - prie minuso, kuris parodytas žemiau esančioje diagramoje. Nors įjungus atvirkštinę įtampą, šių elementų pavadinimai nepasikeis, nepaisant elektros srovės tekėjimo priešinga kryptimi, nors ir nežymiai.

Tai netaikoma pasyviems elementams, tokiems kaip kondensatoriai ir rezistoriai. Rezistorius neturi atskiro katodo ir anodo, srovė jame gali tekėti bet kuria kryptimi. Priklausomai nuo situacijos ir nagrinėjamos schemos, jo išvadoms galite suteikti bet kokius pavadinimus. Paprasti nepoliniai kondensatoriai taip pat turi. Rečiau toks padalijimas pagal kontaktų pavadinimus pastebimas elektrolitiniuose kondensatoriuose.

Išvada

Taigi, apibendrinkite atsakydami į klausimą: kaip atsiminti, kur yra pliusas, kur yra minusas prie katodo su anodu? Yra patogi elektrolizės, akumuliatoriaus įkrovimo, galvanizavimo ir puslaidininkių prietaisų mnemoninė taisyklė. Šie žodžiai panašiais pavadinimais turi tiek pat raidžių, kaip parodyta toliau:

Visais šiais atvejais srovė teka iš katodo ir patenka į anodą.

Nesijaudinkite dėl painiavos: "kodėl akumuliatoriaus katodas yra teigiamas, o kai jis įkraunamas, jis tampa neigiamas?" Nepamirškite visų elektroninių elementų, taip pat elektrolizatorių ir galvanizavimo - apskritai visiems energijos vartotojams anodas vadinamas išėjimu, prijungtu prie pliuso. Čia skirtumai baigiasi, dabar lengviau suprasti, kas yra pliusas, o kas minusas tarp elementų ir įrenginių išėjimų.

Galiausiai rekomenduojame žiūrėti naudingą vaizdo įrašą straipsnio tema:

Dabar žinote, kas yra anodas ir katodas, ir kaip juos pakankamai greitai įsiminti. Tikimės, kad pateikta informacija jums buvo naudinga ir įdomi!

Susijusios medžiagos:

• Kuo skiriasi kintamoji ir nuolatinė srovė
• Fazės ir linijos įtampa tinkle
• Kaip įkrauti akumuliatorių namuose