Anoda in katoda: kaj sta, kako ju prepoznati in si zapomniti

Med izrazi v elektrotehniki so pojmi, kot sta anoda in katoda. To velja za napajalnike, galvanizacijo, kemijo in fiziko. Izraz najdemo tudi v vakuumski in polprevodniški elektroniki. Označujejo sponke ali kontakte naprav in kakšen električni znak imajo. V tem članku vam bomo povedali, kaj sta anoda in katoda, ter kako ugotoviti, kje so v elektrolizerju, diodi in bateriji, kateri od njih je plus in kaj minus.

Elektrokemija in galvanizacija

V elektrokemiji sta dva glavna oddelka:

1. Galvanske celice - proizvodnja električne energije s kemično reakcijo. Ti predmeti vključujejo baterije in akumulatorje. Pogosto jih imenujemo kemični viri toka.
2. Elektroliza - vpliv na kemično reakcijo z elektriko, z enostavnimi besedami - s pomočjo vira energije se sproži nekakšna reakcija.

Razmislite o redoks reakciji v galvanskem elementu, kateri procesi se potem odvijajo na njenih elektrodah?

• Anoda - elektroda, na kateri
  oksidativna reakcija, torej on daruje elektrone. Imenuje se elektroda, na kateri poteka oksidativna reakcija redukcijsko sredstvo.
• katoda - elektroda, na kateri teče obnovitvena reakcija, torej on sprejema elektrone. Imenuje se elektroda, na kateri pride do redukcijske reakcije oksidant.

Ob tem se postavlja vprašanje - kje je plus in kje minus v bateriji? Na podlagi definicije, za galvansko celico anoda daruje elektrone.

Pomembno! V GOST 15596-82 je podana uradna definicija imen zaključkov kemičnih tokovnih virov, skratka, nato plus na katodi in minus na anodi.

V tem primeru se upošteva tok električnega toka na zunanjem prevodniku vezja od oksidant (katoda) Za reduktor(anoda). Ker elektroni v vezju tečejo od minusa do plusa, električni tok pa obratno, je katoda plus, anoda pa minus.

Pozor: tok vedno teče v anodo!

Ali enako na diagramu:

Postopek elektrolize ali polnjenja baterije

Ti procesi so podobni in inverzni kot pri galvanskem elementu, saj se tu ne dovaja energije zaradi kemična reakcija, ampak nasprotno - kemična reakcija nastane zaradi zunanjega vira elektrika.

V tem primeru se plus napajalnika imenuje tudi katoda, minus pa anoda. Toda kontakti napolnjenih galvanskih celic ali elektrolizerskih elektrod bodo imeli že nasprotna imena, poglejmo zakaj!

Pomembno! Ko se galvanski element izprazni, je anoda minus, katoda plus, pri polnjenju pa obratno.

Ker gre tok s pozitivnega priključka napajalnika na pozitivni terminal akumulatorja, slednji ne more biti več katoda. Glede na zgoraj navedeno lahko sklepamo, da se v tem primeru elektrode baterije med polnjenjem pogojno zamenjajo.

Nato se skozi elektrodo napolnjene galvanske celice, v katero teče električni tok, imenujemo anoda. Izkazalo se je, da ko se baterija napolni, plus postane anoda, minus pa katoda.

Galvanizacija

Postopki odlaganja kovin kot posledica kemične reakcije pod vplivom električnega toka (med elektrolizo) se imenujejo galvanizacija. Tako je svet dobil posrebrene, pozlačene, kromirane ali prevlečene z drugimi kovinami okraske in detajle. Ta postopek se uporablja tako v dekorativne kot uporabne namene - za izboljšanje odpornosti proti koroziji različnih komponent in sklopov mehanizmov.

Načelo delovanja inštalacij za nanašanje galvanskega premaza je v uporabi raztopin soli elementov, ki bodo pokrivali del, kot elektrolit.

Pri galvanizaciji je anoda tudi elektroda, na katero je priključen pozitivni terminal napajalnika, v tem primeru je katoda minus. V tem primeru se kovina nanese (reducira) na negativno elektrodo (reakcija redukcije). Se pravi, če želite z lastnimi rokami izdelati pozlačen prstan, nanj priključite negativni terminal napajalnika in ga postavite v posodo z ustrezno raztopino.

V elektroniki

Elektrode ali noge polprevodniških in vakuumskih elektronskih naprav se pogosto imenujejo tudi anoda in katoda. Razmislite o konvencionalni grafični oznaki polprevodniške diode na diagramu:

Kot lahko vidimo, je anoda diode povezana s pozitivno stranjo baterije. Tako se imenuje iz istega razloga - tok v vsakem primeru teče v ta izhod iz diode. Na realnem elementu na katodi je oznaka v obliki traku ali pike.

LED je enaka. Pri 5 mm LED diodah je notranjost vidna skozi žarnico. Večja polovica je katoda.

Enako je s tiristorjem, dodelitev sponk in "unipolarna" uporaba teh trinožnih komponent naredita nadzorovano diodo:

Pri vakuumski diodi je anoda povezana tudi s plusom, katoda pa z minusom, kar je prikazano na spodnjem diagramu. Čeprav se pri uporabi povratne napetosti imena teh elementov ne bodo spremenila, kljub pretoku električnega toka v nasprotni smeri, čeprav nepomemben.

To ne velja za pasivne elemente, kot so kondenzatorji in upori. Upor nima ločene katode in anode, tok v njem lahko teče v katero koli smer. Njegovim sklepom lahko navedete poljubna imena, odvisno od situacije in zadevne sheme. Navadni nepolarni kondenzatorji imajo tudi. Manj pogosto je takšna delitev po kontaktnih imenih opažena pri elektrolitskih kondenzatorjih.

Zaključek

Torej, povzamemo z odgovorom na vprašanje: kako si zapomniti, kje je plus, kje je minus na katodi z anodo? Obstaja priročno mnemonično pravilo za elektrolizo, polnjenje baterije, galvanizacijo in polprevodniške naprave. Te besede s podobnimi imeni imajo enako število črk, kot je prikazano spodaj:

V vseh teh primerih tok teče iz katode in teče v anodo.

Naj vas ne zmede zmeda: "zakaj ima baterija pozitivno katodo in ko je napolnjena, postane negativna?" Ne pozabite za vse elektronske elemente, pa tudi za elektrolizerje in pri galvanizaciji - na splošno se za vse porabnike energije anoda imenuje izhod, povezan s plusom. Tu se razlike končajo, zdaj je lažje ugotoviti, kaj je plus in kaj minus med izhodi elementov in naprav.

Na koncu priporočamo ogled uporabnega videoposnetka na temo članka:

Zdaj veste, kaj sta anoda in katoda in kako si ju dovolj hitro zapomniti. Upamo, da so bile posredovane informacije koristne in zanimive za vas!

Povezani materiali:

• Kakšna je razlika med enosmernim in izmeničnim tokom
• Fazna in omrežna napetost v omrežju
• Kako napolniti baterijo doma