Co to jest anoda i katoda - proste wyjaśnienie
Elektrochemia i galwanizacja
Elektrochemia składa się z dwóch głównych części:
- Ogniwa galwaniczne - wytwarzanie energii elektrycznej w wyniku reakcji chemicznej. Te elementy obejmują baterie i akumulatory. Często nazywane są chemicznymi źródłami prądu.
- Elektroliza - krótko mówiąc - wpływ na reakcję chemiczną z elektrycznością - za pomocą źródła zasilania rozpoczyna się reakcja.
Zastanów się nad reakcją redoks w ogniwie galwanicznym, a następnie jakie procesy zachodzą na jego elektrodach?
- Anoda - elektroda, na której obserwuje się reakcja oksydacyjnato znaczy ondaje elektrony. Nazywa się elektrodę, na której zachodzi reakcja utleniania Środek redukujący.
- Katoda - elektroda, na której płynie reakcja odzyskiwaniato znaczy onakceptuje elektrony. Nazywa się elektrodą, na której zachodzi reakcja redukcji Środek utleniający.
To nasuwa pytanie - gdzie jest plus, a gdzie minus baterii? Na podstawie definicji ogniwa galwanicznego anoda daje elektrony.
Ważne! GOST 15596-82 podaje oficjalną definicję nazw wniosków chemicznych źródeł prądu, w skrócie, a następnie plus na katodzie i minus na anodzie.
W takim przypadku brany jest pod uwagę przepływ prądu elektrycznego. wzdłuż przewodu obwodu zewnętrznego od utleniacz (katoda) do reduktor (anoda). Ponieważ elektrony w obwodzie płyną od minus do plus, a prąd elektryczny jest odwrotnie, katoda jest plusem, a anoda jest minusem.
Uwaga: prąd zawsze płynie do anody!
Lub to samo na schemacie:
Proces elektrolizy lub ładowania akumulatora
Procesy te są podobne i odwrotne do ogniwa galwanicznego, ponieważ tutaj nie energia pochodzi z reakcji chemicznej, ale raczej - reakcja chemiczna zachodzi z powodu zewnętrznego źródła energii elektrycznej.
W tym przypadku plus źródło zasilania jest również nazywane katodą, a minus anoda. Ale styki ogniwa galwanicznego lub elektrody elektrolizera będą już miały przeciwne nazwy, zobaczmy dlaczego!
Ważne! Gdy ogniwo galwaniczne jest rozładowane, anoda jest ujemna, katoda jest dodatnia i odwrotnie podczas ładowania.
Ponieważ prąd z dodatniego zacisku źródła zasilania jest dostarczany do dodatniego zacisku akumulatora, ten ostatni nie może już być katodą.W związku z powyższym możemy stwierdzić, że w tym przypadku elektrody akumulatora warunkowo zmieniają miejsca podczas ładowania.
Następnie przez elektrodę naładowanego ogniwa galwanicznego, do którego przepływa prąd elektryczny, nazywa się to anodą. Okazuje się, że podczas ładowania akumulatora plus staje się anodą, a minus katodą.
Galwanotechnika
Procesy osadzania metalu w wyniku reakcji chemicznej pod wpływem prądu elektrycznego (podczas elektrolizy) nazywane są inżynierią galwaniczną. W ten sposób świat otrzymał posrebrzaną, pozłacaną, chromowaną lub inną metalową biżuterię i detale. Proces ten stosuje się zarówno do celów dekoracyjnych, jak i aplikacyjnych - w celu poprawy odporności na korozję różnych komponentów i zespołów mechanizmów.
Zasada działania elektrolitycznych instalacji polega na zastosowaniu roztworów soli pierwiastków, które pokryją tę część jako elektrolit.
W galwanizacji anoda jest również elektrodą, do której odpowiednio podłączona jest dodatnia moc wyjściowa źródła zasilania, katoda w tym przypadku jest ujemna. W takim przypadku metal osadza się (redukuje) na elektrodzie ujemnej (reakcja redukcji). Oznacza to, że jeśli chcesz zrobić złocony pierścień własnymi rękami - podłącz do niego ujemną moc wyjściową zasilacza i umieść go w pojemniku z odpowiednim rozwiązaniem.
W elektronice
Elektrody lub nogi półprzewodnikowych i próżniowych urządzeń elektronicznych są również często nazywane anodą i katodą. Rozważ warunkowe oznaczenie graficzne diody półprzewodnikowej na schemacie:
Jak widzimy, anoda diody jest połączona z plusem baterii. Jest to tak zwane z tego samego powodu - w tym przypadku prąd przepływa do wyjścia diody w każdym przypadku. Na prawdziwym elemencie na katodzie znajduje się oznaczenie w postaci paska lub kropki.
Dioda LED jest podobna. Na diodach LED 5 mm wnętrza są widoczne przez kolbę. Połowa, która jest większa, to katoda.
Sytuacja dotyczy również tyrystora, cel wniosków i „jednobiegunowe” zastosowanie tych trójnożnych elementów sprawiają, że jest to kontrolowana dioda:
Dioda próżniowa łączy również anodę z plusem, a katodę z minusem, co pokazano na schemacie poniżej. Chociaż przy stosowaniu napięcia odwrotnego nazwy tych elementów nie zmienią się, pomimo przepływu prądu elektrycznego w przeciwnym kierunku, choć nieznaczne.
W przypadku elementów pasywnych, takich jak kondensatory i rezystory, tak nie jest. Katoda i anoda nie są izolowane oddzielnie od rezystora; prąd w nim może płynąć w dowolnym kierunku. Można podać dowolną nazwę jego wniosków, w zależności od sytuacji i schematu. Konwencjonalne niepolarne kondensatory również. Rzadziej ten rozdział nazw styków obserwuje się w kondensatorach elektrolitycznych.
Wniosek
Podsumowując, odpowiadając na pytanie: jak pamiętać, gdzie jest plus, gdzie jest minus katody z anodą? Istnieje wygodna reguła mnemoniczna dla urządzeń do elektrolizy, ładowania baterii, galwanizacji i półprzewodników. Te słowa o podobnych nazwach mają tę samą liczbę liter, jak pokazano poniżej:
We wszystkich tych przypadkach prąd płynie z katody i wpływa do anody.
Nie daj się zwieść zamieszaniu: „dlaczego katoda jest dodatnia dla akumulatora, a kiedy jest naładowana, staje się ujemna?” Pamiętaj o wszystkich elementach elektroniki, a także elektrolizerach i galwanizacji - ogólnie dla wszystkich odbiorców energii anoda jest wyjściem podłączonym do plusa. Różnice na tym się kończą, teraz łatwiej jest ustalić, jaki jest plus i minus między wyjściami elementów i urządzeń.
Na koniec zalecamy obejrzenie przydatnego filmu na temat tego artykułu:
Teraz wiesz, czym są anoda i katoda, a także jak szybko je zapamiętać. Mamy nadzieję, że podane informacje były dla Ciebie przydatne i interesujące!
Powiązane materiały:
Ładowanie...
