Anode en kathode: wat zijn ze, hoe identificeer en onthoud je ze?

Onder de termen in de elektrotechniek zijn er concepten zoals anode en kathode. Dit geldt voor voedingen, galvaniseren, scheikunde en natuurkunde. De term komt ook voor in vacuüm- en halfgeleiderelektronica. Ze duiden de klemmen of contacten van de apparaten aan en welk elektrisch teken ze hebben. In dit artikel zullen we u vertellen wat het is een anode en een kathode, en ook hoe u kunt bepalen waar ze zich in een elektrolyseur, een diode en een batterij bevinden, welke van hen een plus en wat een min is.

Elektrochemie en galvaniseren

Er zijn twee hoofdsecties in de elektrochemie:

1. Galvanische cellen - de productie van elektriciteit door een chemische reactie. Deze items omvatten batterijen en accu's. Ze worden vaak chemische stroombronnen genoemd.
2. Elektrolyse - de impact op een chemische reactie met elektriciteit, in eenvoudige bewoordingen - met behulp van een krachtbron wordt een soort reactie geactiveerd.

Beschouw de redoxreactie in een galvanische cel, welke processen vinden er dan plaats op de elektroden?

• anode - de elektrode waarop oxidatieve reactie, dat wil zeggen, hij doneert elektronen. De elektrode waarop de oxidatieve reactie plaatsvindt heet reductiemiddel.
• Kathode - de elektrode waarop stroomt herstellende reactie, dat wil zeggen, hij accepteert elektronen. De elektrode waarop de reductiereactie plaatsvindt, wordt genoemd oxidatiemiddel:.

Dit roept de vraag op - waar is de plus en waar is de min in de batterij? Gebaseerd op de definitie, voor een galvanische cel de anode doneert elektronen.

Belangrijk! In GOST 15596-82 wordt de officiële definitie van de namen van de conclusies van chemische stroombronnen gegeven, kortom, dan een plus aan de kathode en een min aan de anode.

In dit geval wordt de stroom van elektrische stroom beschouwd: op de externe circuitgeleider van oxidatiemiddel (kathode) Tot verloopstuk(anode). Omdat de elektronen in het circuit van min naar plus stromen en de elektrische stroom omgekeerd is, is de kathode een plus en de anode een min.

Aandacht: er stroomt altijd stroom in de anode!

Of hetzelfde in het diagram:

Elektrolyse of batterijlaadproces

Deze processen zijn vergelijkbaar en omgekeerd aan de galvanische cel, omdat hier geen energie wordt toegevoerd vanwege: chemische reactie, maar integendeel - een chemische reactie vindt plaats door een externe bron elektriciteit.

In dit geval wordt de plus van de voeding ook wel de kathode genoemd, en de min de anode. Maar de contacten van een geladen galvanische cel of elektrolyse-elektroden hebben al tegengestelde namen, laten we eens kijken waarom!

Belangrijk! Wanneer een galvanische cel wordt ontladen, is de anode min, de kathode plus, bij het opladen, omgekeerd.

Aangezien de stroom van de pluspool van de voeding naar de pluspool van de batterij gaat, kan deze laatste geen kathode meer zijn. Verwijzend naar het bovenstaande kunnen we concluderen dat in dit geval de elektroden van de batterij voorwaardelijk worden verwisseld tijdens het opladen.

Dan, door de elektrode van een geladen galvanische cel, waarin een elektrische stroom stroomt, wordt een anode genoemd. Het blijkt dat wanneer de batterij wordt opgeladen, de plus de anode wordt en de min de kathode.

Galvaniseren

De processen van metaalafzetting als gevolg van een chemische reactie onder invloed van een elektrische stroom (tijdens elektrolyse) worden galvaniseren genoemd. Zo ontving de wereld verzilverde, vergulde, verchroomde of vergulde met andere metalen ornamenten en details. Dit proces wordt gebruikt voor zowel decoratieve als toegepaste doeleinden - om de corrosieweerstand van verschillende componenten en assemblages van mechanismen te verbeteren.

Het werkingsprincipe van installaties voor het aanbrengen van galvanische coating ligt in het gebruik van oplossingen van zouten van de elementen, die het onderdeel zullen bedekken, als een elektrolyt.

Bij galvaniseren is de anode ook een elektrode waarop respectievelijk de positieve pool van de voeding is aangesloten, de kathode is in dit geval een min. In dit geval wordt het metaal afgezet (gereduceerd) op de negatieve elektrode (reductiereactie). Dat wil zeggen, als u met uw eigen handen een vergulde ring wilt maken, sluit u de negatieve pool van de voeding erop aan en plaatst u deze in een container met de juiste oplossing.

in elektronica

De elektroden of benen van halfgeleider- en vacuüm elektronische apparaten worden ook vaak de anode en kathode genoemd. Overweeg de conventionele grafische aanduiding van een halfgeleiderdiode in het diagram:

Zoals we kunnen zien, is de anode van de diode verbonden met de positieve kant van de batterij. Het wordt om dezelfde reden zo genoemd - er stroomt in ieder geval stroom naar deze uitgang van de diode. Op een echt element op de kathode bevindt zich een markering in de vorm van een strip of een stip.

De led is hetzelfde. Bij 5 mm LED's is de binnenkant zichtbaar door de lamp. De grotere helft is de kathode.

Hetzelfde is het geval met de thyristor, de toewijzing van de klemmen en de "unipolaire" toepassing van deze driepotige componenten maken het een gecontroleerde diode:

In een vacuümdiode is de anode ook verbonden met de plus en de kathode met de min, zoals weergegeven in het onderstaande diagram. Hoewel wanneer een sperspanning wordt toegepast, zullen de namen van deze elementen niet veranderen, ondanks de stroom van elektrische stroom in de tegenovergestelde richting, zij het onbeduidend.

Dit is niet het geval bij passieve elementen zoals condensatoren en weerstanden. De weerstand heeft geen aparte kathode en anode, de stroom erin kan alle kanten op. Afhankelijk van de situatie en het schema in kwestie kunt u de conclusies ervan een naam geven. Gewone niet-polaire condensatoren hebben dat ook. Minder vaak wordt een dergelijke verdeling door contactnamen waargenomen in elektrolytische condensatoren.

Conclusie

Dus, laten we samenvatten, de vraag beantwoorden: hoe te onthouden waar de plus, waar is de min bij de kathode met de anode? Er is een handig geheugensteuntje voor elektrolyse, het opladen van batterijen, galvaniseren en halfgeleiderapparaten. Deze woorden met gelijkaardige namen hebben hetzelfde aantal letters, zoals hieronder geïllustreerd:

In al deze gevallen vloeit de stroom uit de kathode en stroomt in de anode.

Laat u niet verwarren door de verwarring: "waarom heeft de batterij een positieve kathode, en wanneer deze wordt opgeladen, wordt deze dan negatief?" Onthoud voor alle elektronische elementen, evenals voor elektrolyzers en bij galvaniseren - in het algemeen wordt voor alle energieverbruikers de anode de uitgang genoemd die op de plus is aangesloten. Dit is waar de verschillen eindigen, nu is het gemakkelijker voor u om erachter te komen wat plus en wat min is tussen de uitgangen van elementen en apparaten.

Ten slotte raden we aan een nuttige video over het onderwerp van het artikel te bekijken:

Nu weet je wat anode en kathode zijn en hoe je ze snel genoeg kunt onthouden. We hopen dat de verstrekte informatie nuttig en interessant voor u was!

Gerelateerde materialen:

• Wat is het verschil tussen wisselstroom en gelijkstroom?
• Fase- en lijnspanning in het netwerk
• Hoe de batterij thuis op te laden?