A gyakorlati elektronikával foglalkozóknak tudniuk kell a táp anódjáról és katódjáról. Hogy és hogyan hívják? Miért pontosan? Nemcsak az amatőr rádiózás, hanem a kémia szemszögéből is lesz a téma elmélyült átgondolása. A legnépszerűbb magyarázat az, hogy az anód a pozitív elektróda, a katód pedig a negatív. Sajnos ez nem mindig igaz és hiányos. Az anód és a katód meghatározásához elméleti alapokkal kell rendelkeznie, és tudnia kell, hogy mit és hogyan. Nézzük ezt a cikk keretein belül.
Anód
Térjünk át a GOST 15596-82-re, amely a kémiai áramforrásokkal foglalkozik. Érdekelnek minket a harmadik oldalon közzétett információk. A GOST szerint az anód egy kémiai áramforrás negatív elektródája. Ez az! Miért pontosan? A helyzet az, hogy ezen keresztül jut be az elektromos áram a külső áramkörből magába a forrásba. Mint látható, nem minden olyan egyszerű, mint amilyennek első pillantásra tűnik. Javasoljuk, hogy alaposan fontolja meg a cikkben bemutatott képeket, ha a tartalom túl bonyolultnak tűnik - ezek segítenek megérteni, mit szeretne közölni a szerző.
Katód
Ugyanahhoz a GOST 15596-82-hez fordulunk. pozitív elektródaKémiai áramforrás az, amelyből kisütve egy külső áramkörbe kerül. Amint láthatja, a GOST 15596-82-ben szereplő adatok más szemszögből vizsgálják a helyzetet. Ezért nagyon óvatosnak kell lenni, amikor másokkal konzultál bizonyos konstrukciókról.
A kifejezések megjelenése
Faraday vezette be 1834 januárjában, hogy elkerülje a kétértelműséget és nagyobb pontosságot érjen el. A memorizálás saját változatát is felajánlotta a Nap példáján. Tehát az anódja napkelte. A nap felfelé halad (áram belép). A katód a bejárat. A nap lefelé halad (az áram kialszik).
Példa a csőre és a diódára
Továbbra is megértjük, hogy mi mit jelöl. Tegyük fel, hogy van egy ilyen energiafogyasztónk nyitott állapotban (közvetlen kapcsolatban). Tehát a dióda külső áramköréből elektromos áram lép be az elembe az anódon keresztül. De ne keverje össze ez a magyarázat az elektronok irányával. A katódon keresztül elektromos áram folyik ki a használt elemből a külső áramkörbe. A most kialakult helyzet azokra az esetekre emlékeztet, amikor az emberek fordított képet néznek. Ha ezek a megnevezések összetettek, ne feledje, hogy csak a vegyészeknek kell ezeket így értelmezniük. Most csináljuk fordítva. Látható, hogy a félvezető diódák gyakorlatilag nem vezetnek áramot. Az egyetlen lehetséges kivétel itt az elemek fordított bontása. És elektrovákuum diódák (kenotronok,rádiócsövek) egyáltalán nem vezetnek fordított áramot. Ezért úgy tartják (feltételesen), hogy nem megy át rajtuk. Ezért formálisan a dióda anód- és katódkapcsai nem látják el funkciójukat.
Miért van zavar?
Különösen a tanulás és a gyakorlati alkalmazás megkönnyítése érdekében úgy döntöttek, hogy a tűnevek diódaelemei a kapcsolási sémájuktól függően nem változnak, és a fizikai érintkezőkhöz kerülnek "ráerősítésre". De ez nem vonatkozik az akkumulátorokra. Tehát a félvezető diódák esetében minden a kristály vezetőképességének típusától függ. A vákuumcsövekben ez a kérdés az izzószál helyén elektronokat kibocsátó elektródához kötődik. Természetesen vannak itt bizonyos árnyalatok: például egy fordított áram átfolyhat olyan félvezető eszközökön, mint a szupresszor és a zener-dióda, de van itt egy olyan sajátosság, amely egyértelműen túlmutat a cikk keretein.
Az elektromos akkumulátor kezelése
Ez egy igazán klasszikus példa a megújuló kémiai villamosenergia-forrásra. Az akkumulátor kétféle üzemmódban van: töltés / kisütés. Mindkét esetben az elektromos áram iránya eltérő. De vegye figyelembe, hogy az elektródák polaritása nem változik. És különböző szerepekben játszhatnak:
- Töltés közben a pozitív elektróda kap elektromos áramot és az anód, a negatív pedig kiengedi, és katódnak nevezik.
- Ha nincs mozgás, akkor nincs értelme beszélni róluk.
- Közbenkisülés esetén a pozitív elektróda felszabadítja az elektromos áramot és a katód, míg a negatív elektróda fogadja, és anódnak nevezik.
Mondjunk egy szót az elektrokémiáról
Kicsit eltérő definíciókat használunk itt. Így az anódot elektródának tekintik, ahol oxidációs folyamatok mennek végbe. És emlékezve az iskolai kémia tanfolyamra, meg tudnád válaszolni, hogy mi történik a másik részben? Az elektródát, amelyen a redukciós folyamatok végbemennek, katódnak nevezzük. De nincs utalás az elektronikus eszközökre. Nézzük meg, milyen értéket képviselnek számunkra a redox reakciók:
- Oxidáció. Létezik egy elektron visszarúgásának folyamata egy részecske által. A semleges pozitív ionná alakul, a negatív pedig semlegesül.
- Restaurálás. Van egy folyamat, amelynek során egy részecske elektront nyer. A pozitív semleges ionná, majd ismétléskor negatívvá változik.
- A két folyamat összefügg (például az eladott elektronok száma megegyezik a hozzáadott elektronok számával).
Faraday a kémiai reakciókban részt vevő elemek nevét is bevezette:
- Kationok. Ez a pozitív töltésű ionok neve, amelyek az elektrolitoldatban a negatív pólus (katód) felé mozognak.
- Anionok. Ez a negatív töltésű ionok neve, amelyek az elektrolitoldatban a pozitív pólus (anód) felé mozognak.
Hogyan mennek végbe a kémiai reakciók?
Oxidáció és redukciófélreakciók térben elkülönülnek. Az elektronok átmenete a katód és az anód között nem közvetlenül, hanem a külső áramkör vezetőjének köszönhetően történik, amelyen elektromos áram keletkezik. Itt megfigyelhető az elektromos és kémiai energiaformák kölcsönös átalakulása. Ezért a rendszer külső áramkörének kialakításához különféle típusú vezetőkből (amelyek az elektrolit elektródái) fémet kell használni. Látod, létezik feszültség az anód és a katód között, valamint egy árnyalat. És ha nem lenne olyan elem, amely megakadályozná őket abban, hogy közvetlenül végrehajtsák a szükséges folyamatot, akkor a kémiai áramforrások értéke nagyon alacsony lenne. És ezért, mivel a töltésnek ezen a sémán kell átmennie, a berendezést összeszerelték és működik.
Mi az, ami: 1. lépés
Most határozzuk meg, mi is mi. Vegyünk egy Jacobi-Daniel galvánelemet. Egyrészt egy cinkelektródából áll, amelyet cink-szulfát oldatba merítenek. Ezután jön a porózus válaszfal. És a másik oldalon van egy rézelektróda, amely réz-szulfát oldatban található. Érintkeznek egymással, de a kémiai jellemzők és a válaszfal nem teszik lehetővé a keveredést.
2. lépés: Folyamat
A cink oxidálódik, és az elektronok a külső áramkör mentén rézbe mozognak. Tehát kiderül, hogy a galvánelemnek negatív töltésű anódja és pozitív katódja van. Sőt, ez a folyamat csak olyan esetekben mehet végbe, amikor az elektronoknak van hova "menniük". A lényeg, hogy közvetlenül menjenaz elektródától a másikig megakadályozza az "elszigetelés" jelenlétét.
3. lépés: Elektrolízis
Nézzük meg az elektrolízis folyamatát. Az áthaladó berendezés egy edény, amelyben oldat vagy elektrolitolvadék van. Két elektróda van leeresztve benne. Egyenáramú forráshoz csatlakoznak. Az anód ebben az esetben az elektróda, amely a pozitív pólushoz csatlakozik. Itt megy végbe az oxidáció. A negatív töltésű elektród a katód. Itt megy végbe a redukciós reakció.
4. lépés: Végül
Ezekkel a fogalmakkal való munkavégzésnél tehát mindig figyelembe kell venni, hogy az anódot az esetek 100%-ában nem negatív elektróda jelölésére használják. Ezenkívül a katód időnként elveszítheti pozitív töltését. Minden attól függ, hogy milyen folyamat játszódik le az elektródán: reduktív vagy oxidatív.
Következtetés
Így van minden – nem túl nehéz, de nem lehet azt mondani, hogy könnyű. Megvizsgáltuk a galvánelemet, az anódot és a katódot az áramkör szempontjából, és most nem lehet gond a tápegységek üzemidővel történő csatlakoztatásával. És végül meg kell hagynia néhány értékes információt. Mindig figyelembe kell venni a katódpotenciál/anódpotenciál különbségét. A helyzet az, hogy az első mindig egy kicsit nagy lesz. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a hatékonyság nem működik 100% -os mutató mellett, és a töltések egy része eloszlik. Emiatt láthatja, hogy az akkumulátorok korlátai vannak a feltöltések ésmentesítés.
