Cei implicați în electronică practică trebuie să știe despre anodul și catodul sursei de alimentare. Cum și cum se numește? De ce anume? Va fi o analiză aprofundată a subiectului din punctul de vedere nu numai al radioamatorilor, ci și al chimiei. Cea mai populară explicație este că anodul este electrodul pozitiv și catodul este negativul. Din păcate, acest lucru nu este întotdeauna adevărat și incomplet. Pentru a putea determina anodul și catodul, trebuie să aveți o bază teoretică și să știți ce și cum. Să ne uităm la asta în cadrul articolului.
Anod
Să trecem la GOST 15596-82, care se ocupă de sursele de curent chimic. Suntem interesați de informațiile postate pe pagina a treia. Conform GOST, anodul este electrodul negativ al unei surse de curent chimic. Asta e! De ce anume? Faptul este că prin el curentul electric intră din circuitul extern în sursa însăși. După cum puteți vedea, nu totul este atât de ușor pe cât pare la prima vedere. Este indicat să luați în considerare cu atenție imaginile prezentate în articol dacă conținutul pare prea complicat - vă vor ajuta să înțelegeți ce vrea să vă transmită autorul.
Catod
Ne întoarcem la același GOST 15596-82. electrod pozitivO sursă de curent chimic este una din care, atunci când este descărcată, intră într-un circuit extern. După cum puteți vedea, datele conținute în GOST 15596-82 iau în considerare situația dintr-o perspectivă diferită. Prin urmare, trebuie să fiți foarte atenți atunci când vă consultați cu alții despre anumite construcții.
Apariția termenilor
Au fost introduse de Faraday în ianuarie 1834 pentru a evita ambiguitatea și pentru a obține o mai mare acuratețe. El a oferit, de asemenea, propria sa versiune de memorare folosind exemplul Soarelui. Deci, anodul lui este răsăritul soarelui. Soarele se mișcă în sus (intră curentul). Catodul este intrarea. Soarele se mișcă în apus (curentul se stinge).
Exemplu de tub și diodă
Continuăm să înțelegem ce este folosit pentru a desemna ce. Să presupunem că avem unul dintre acești consumatori de energie în stare deschisă (în legătură directă). Deci, din circuitul extern al diodei, un curent electric intră în element prin anod. Dar nu vă confundați prin această explicație cu direcția electronilor. Prin catod, un curent electric curge din elementul utilizat în circuitul extern. Situația care s-a dezvoltat acum amintește de cazurile în care oamenii privesc o imagine inversată. Dacă aceste denumiri sunt complexe, amintiți-vă că numai chimiștii trebuie să le înțeleagă în acest fel. Acum să facem invers. Se poate observa că diodele semiconductoare practic nu vor conduce curentul. Singura excepție posibilă aici este defalcarea inversă a elementelor. Și diode electrovacuum (kenotroni,tuburi radio) nu vor conduce deloc curentul invers. Prin urmare, se consideră (condițional) că nu trece prin ele. Prin urmare, formal, bornele anodului și catodic ale diodei nu își îndeplinesc funcțiile.
De ce există confuzie?
În special, pentru a facilita învățarea și aplicarea practică, s-a decis ca elementele de diodă ale numelor de pin să nu se schimbe în funcție de schema lor de comutare și vor fi „atașate” la pinii fizici. Dar acest lucru nu se aplică bateriilor. Deci, pentru diodele semiconductoare, totul depinde de tipul de conductivitate a cristalului. În tuburile cu vid, această întrebare este legată de electrodul care emite electroni în locația filamentului. Desigur, există anumite nuanțe aici: de exemplu, un curent invers poate trece prin dispozitive semiconductoare, cum ar fi un supresor și o diodă Zener, dar există o specificitate aici care depășește în mod clar domeniul de aplicare al articolului.
Confruntarea cu bateria electrică
Acesta este un exemplu cu adevărat clasic de sursă chimică de energie electrică care este regenerabilă. Bateria este într-unul din cele două moduri: încărcare/descărcare. În ambele cazuri, va exista o direcție diferită a curentului electric. Dar rețineți că polaritatea electrozilor nu se va schimba. Și pot juca în roluri diferite:
- În timpul încărcării, electrodul pozitiv primește un curent electric și este anodul, iar cel negativ îl eliberează și se numește catod.
- Dacă nu există mișcare, nu are rost să vorbim despre ele.
- În timpuldescărcare, electrodul pozitiv eliberează curentul electric și este catod, în timp ce electrodul negativ primește și se numește anod.
Să spunem un cuvânt despre electrochimie
Aici sunt folosite definiții ușor diferite. Astfel, anodul este considerat ca un electrod unde au loc procese oxidative. Și amintindu-ți de cursul de chimie de la școală, poți răspunde la ce se întâmplă în ceal altă parte? Electrodul pe care au loc procesele de reducere se numește catod. Dar nu există nicio referire la dispozitivele electronice. Să ne uităm la valoarea pe care o au reacțiile redox pentru noi:
- Oxidare. Există un proces de retragere a unui electron de către o particulă. Neutrul se transformă într-un ion pozitiv, iar negativul este neutralizat.
- Restaurare. Există un proces de obținere a unui electron de către o particulă. Un pozitiv se transformă într-un ion neutru, iar apoi într-un negativ când este repetat.
- Ambele procese sunt interconectate (de exemplu, numărul de electroni care sunt eliberați este egal cu numărul lor adăugat).
Faraday a introdus, de asemenea, nume pentru elementele care participă la reacțiile chimice:
- Cationi. Acesta este numele ionilor încărcați pozitiv care se deplasează în soluția de electrolit către polul negativ (catod).
- Anioni. Acesta este numele ionilor încărcați negativ care se deplasează în soluția de electrolit către polul pozitiv (anod).
Cum se întâmplă reacțiile chimice?
Oxidare și reduceresemireacțiile sunt separate în spațiu. Tranziția electronilor între catod și anod nu se realizează direct, ci datorită conductorului circuitului extern, pe care se creează un curent electric. Aici se poate observa transformarea reciprocă a formelor electrice și chimice de energie. Prin urmare, pentru a forma un circuit extern al sistemului din conductori de diferite tipuri (care sunt electrozii din electrolit), este necesar să se folosească metal. Vedeți, tensiunea dintre anod și catod există, precum și o nuanță. Și dacă nu ar exista niciun element care să îi împiedice să efectueze direct procesul necesar, atunci valoarea surselor de curent chimic ar fi foarte scăzută. Și astfel, din cauza faptului că încărcarea trebuie să treacă prin acea schemă, echipamentul a fost asamblat și funcționează.
Ce este ce: pasul 1
Acum să definim ce este ce. Să luăm o celulă galvanică Jacobi-Daniel. Pe de o parte, constă dintr-un electrod de zinc, care este scufundat într-o soluție de sulfat de zinc. Apoi vine partiția poroasă. Și pe ceal altă parte există un electrod de cupru, care se află într-o soluție de sulfat de cupru. Sunt în contact unul cu celăl alt, dar caracteristicile chimice și partiția nu permit amestecarea.
Pasul 2: Procesul
Zincul este oxidat, iar electronii se deplasează de-a lungul circuitului extern la cupru. Deci, se dovedește că celula galvanică are un anod încărcat negativ și un catod pozitiv. Mai mult, acest proces poate continua doar în cazurile în care electronii au unde să „meargă”. Ideea este să mergi directde la electrod la altul previne prezența „izolării”.
Pasul 3: Electroliza
Să ne uităm la procesul de electroliză. Instalația pentru trecerea sa este un vas în care există o soluție sau o topitură de electrolit. Doi electrozi sunt coborâți în el. Sunt conectate la o sursă de curent continuu. Anodul în acest caz este electrodul care este conectat la polul pozitiv. Aici are loc oxidarea. Electrodul încărcat negativ este catodul. Aici are loc reacția de reducere.
Pasul 4: în sfârșit
De aceea, atunci când se operează cu aceste concepte, trebuie întotdeauna luat în considerare faptul că anodul nu este folosit în 100% din cazuri pentru a desemna un electrod negativ. De asemenea, catodul își poate pierde periodic sarcina pozitivă. Totul depinde de ce proces are loc pe electrod: reductiv sau oxidativ.
Concluzie
Așa este totul - nu foarte greu, dar nu poți spune că este ușor. Am examinat celula galvanică, anodul și catodul din punct de vedere al circuitului, iar acum nu ar trebui să aveți probleme la conectarea surselor de alimentare cu timpul de funcționare. Și, în sfârșit, trebuie să lași câteva informații mai valoroase pentru tine. Întotdeauna trebuie să ții cont de diferența pe care o are potențialul catodic / potențialul anod. Chestia este că primul va fi întotdeauna puțin mare. Acest lucru se datorează faptului că eficiența nu funcționează cu un indicator de 100% și o parte din încărcături este disipată. Din acest motiv, puteți vedea că bateriile au o limită a numărului de ori în care pot fi încărcate șidescărcare.
