Η κάθοδος είναι αρνητική. Πού κυλάει το ρεύμα ή που είναι η καταραμένη κάθοδος;

Ανοδος- αυτό είναι το ηλεκτρόδιο της συσκευής, το οποίο συνδέεται με τον θετικό πόλο της απαιτούμενης πηγής ισχύος. Σε αυτή την περίπτωση, το ηλεκτρικό δυναμικό της ανόδου είναι θετικό σε σχέση με το δυναμικό της καθορισμένης καθόδου. Σε όλες τις διαδικασίες ηλεκτρόλυσης άνοδος- Αυτός είναι ο ηλεκτρικά θετικός πόλος στον οποίο συμβαίνουν οι οξειδοαναγωγικές αντιδράσεις. Αποδεικνύεται ότι το αποτέλεσμα αυτών των εργασιών μπορεί να είναι η καταστροφή της ανόδου. Αυτό χρησιμοποιείται, για παράδειγμα, στην ηλεκτροδιύλιση μετάλλων.

Οι πιο δημοφιλείς άνοδοι

Χρησιμοποιείται στη μεταλλουργία άνοδοςγια ηλεκτρολυτική επίστρωση προκειμένου να εφαρμοστεί ένα στρώμα μετάλλου στην επιφάνεια των προϊόντων με ηλεκτροχημική μέθοδο ή για ηλεκτροδιύλιση. Σε αυτή τη διαδικασία, το μέταλλο με τις ακαθαρσίες διαλύεται πλήρως στην άνοδο και στη συνέχεια εναποτίθεται στην καθαρή του μορφή στην κάθοδο.

Οι περισσότερες κοινές άνοδοι είναι κατασκευασμένες από ψευδάργυρο, ο οποίος μπορεί να είναι χυτός, σφαιρικός ή έλασης. Επιπλέον, τα τελευταία χρησιμοποιούνται συχνότερα. Επιπλέον, οι άνοδοι κατασκευάζονται από νικέλιο, χαλκό, κασσίτερο, μπρούτζο, κάδμιο, ένα κράμα αντιμονίου και μολύβδου, ασήμι, πλατίνα και χρυσό. Αλλά οι άνοδοι καδμίου δεν χρησιμοποιούνται σχεδόν ποτέ, γεγονός που οφείλεται στους περιβαλλοντικούς κινδύνους τους. ΑνοδοςΤα πολύτιμα μέταλλα χρησιμοποιούνται για την αύξηση της αντοχής στη διάβρωση, τη βελτίωση των αισθητικών ιδιοτήτων των αντικειμένων, καθώς και για άλλους σκοπούς. Επιπλέον, είναι χρήσιμα για την αύξηση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας των προϊόντων.

Σε ηλεκτρονικές συσκευές κενού άνοδος- αυτό είναι ένα ειδικό ηλεκτρόδιο που είναι ικανό να προσελκύει στον εαυτό του τυχόν ιπτάμενα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από την κάθοδο. Σε σωλήνες ακτίνων Χ και σωλήνες κενού, είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε να απορροφά πλήρως όλα τα ηλεκτρόνια. Στους σωλήνες καθοδικών ακτίνων, οι άνοδοι είναι στοιχεία ενός όπλου ηλεκτρονίων που απορροφούν μόνο μέρος των εισερχόμενων ηλεκτρονίων, σχηματίζοντας μια δέσμη ηλεκτρονίων πίσω τους. Στις συσκευές ημιαγωγών, τα ηλεκτρόδια που συνδέονται με τη θετική πηγή ρεύματος όταν η συσκευή είναι ανοιχτή, δηλαδή έχει μικρή αντίσταση, ονομάζονται άνοδος και αυτό που συνδέεται με τον αρνητικό πόλο αντίστοιχα είναι κάθοδος.

Σήμα ανόδου και καθόδου

Στην εξειδικευμένη βιβλιογραφία μπορείτε συχνά να βρείτε πολύ διαφορετικούς χαρακτηρισμούς για το σύμβολο ανόδου: "+" ή "-". Αυτό καθορίζεται από τα χαρακτηριστικά των υπό εξέταση διεργασιών. Για παράδειγμα, στην ηλεκτροχημεία πιστεύεται ότι η κάθοδος είναι το ηλεκτρόδιο στο οποίο λαμβάνει χώρα η διαδικασία αναγωγής και η άνοδος είναι το ηλεκτρόδιο στο οποίο λαμβάνει χώρα η διαδικασία οξείδωσης. Όταν ο ηλεκτρολύτης λειτουργεί ενεργά, μια εξωτερική πηγή ρεύματος παρέχει περίσσεια ηλεκτρονίων σε ένα ηλεκτρόδιο και εδώ λαμβάνει χώρα αναγωγή μετάλλου. Αυτό το ηλεκτρόδιο είναι η κάθοδος. Και στο άλλο ηλεκτρόδιο, με τη σειρά του, υπάρχει έλλειψη ηλεκτρονίων και εμφανίζεται οξείδωση του μετάλλου, και ονομάζεται άνοδος.

Όταν λειτουργεί ένα γαλβανικό στοιχείο, μια περίσσεια ηλεκτρονίων σε ένα από τα ηλεκτρόδια δεν παρέχεται πλέον από μια εξωτερική πηγή ρεύματος, αλλά μάλλον από την αντίδραση οξείδωσης του μετάλλου, δηλαδή εδώ η άνοδος θα είναι αρνητική. Τα ηλεκτρόνια που διέρχονται από το εξωτερικό κύκλωμα θα δαπανηθούν για την αντίδραση αναγωγής, δηλαδή, το θετικό ηλεκτρόδιο μπορεί να ονομαστεί κάθοδος.

Με βάση αυτή την ερμηνεία, για μια μπαταρία, οι άνοδοι και οι κάθοδοι αλλάζουν θέσεις ανάλογα με την κατεύθυνση του ρεύματος μέσα στην μπαταρία. Στην ηλεκτρική μηχανική, η άνοδος ονομάζεται θετικό ηλεκτρόδιο. Έτσι το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει από την άνοδο στην κάθοδο και τα ηλεκτρόνια ρέουν αντίστροφα.

Όσοι ασχολούνται με τα πρακτικά ηλεκτρονικά πρέπει να γνωρίζουν για την άνοδο και την κάθοδο της πηγής ισχύος. Πώς και πώς λέγεται; Γιατί συμβαίνει αυτό; Θα γίνει μια εις βάθος εξέταση του θέματος από τη σκοπιά όχι μόνο του ραδιοερασιτέχνη, αλλά και της χημείας. Η πιο δημοφιλής εξήγηση είναι η εξής: η άνοδος είναι το θετικό ηλεκτρόδιο και η κάθοδος είναι το αρνητικό. Αλίμονο, αυτό δεν είναι πάντα αληθινό και ελλιπές. Για να μπορέσετε να προσδιορίσετε την άνοδο και την κάθοδο, πρέπει να έχετε μια θεωρητική βάση και να ξέρετε τι και πώς. Ας το δούμε αυτό μέσα στο άρθρο.

Ανοδος

Ας στραφούμε στο GOST 15596-82, το οποίο ασχολείται με τις χημικές ουσίες Μας ενδιαφέρουν οι πληροφορίες που δημοσιεύονται στην τρίτη σελίδα. Σύμφωνα με την GOST, η άνοδος είναι το αρνητικό ηλεκτρόδιο. Αυτό είναι! Γιατί ακριβώς; Το γεγονός είναι ότι μέσω αυτού το ηλεκτρικό ρεύμα εισέρχεται από το εξωτερικό κύκλωμα στην ίδια την πηγή. Όπως μπορείτε να δείτε, δεν είναι όλα τόσο εύκολα όσο φαίνονται με την πρώτη ματιά. Συνιστάται να εξετάσετε προσεκτικά τις εικόνες που παρουσιάζονται στο άρθρο εάν το περιεχόμενο φαίνεται πολύ περίπλοκο - θα σας βοηθήσουν να κατανοήσετε τι θέλει να σας μεταφέρει ο συγγραφέας.

Κάθοδος

Εξακολουθούμε να αναφερόμαστε στο ίδιο GOST 15596-82. Το θετικό ηλεκτρόδιο μιας πηγής χημικού ρεύματος είναι αυτό από το οποίο, κατά την εκφόρτιση, εξέρχεται στο εξωτερικό κύκλωμα. Όπως μπορείτε να δείτε, τα δεδομένα που περιέχονται στο GOST 15596-82 εξετάζουν την κατάσταση από διαφορετική οπτική γωνία. Επομένως, πρέπει κανείς να είναι πολύ προσεκτικός όταν συμβουλεύεται άλλα άτομα σχετικά με ορισμένα σχέδια.

Η εμφάνιση των όρων

Εισήχθησαν από τον Faraday τον Ιανουάριο του 1834 για να αποφευχθεί η ασάφεια και να επιτευχθεί μεγαλύτερη ακρίβεια. Πρόσφερε επίσης τη δική του εκδοχή απομνημόνευσης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του Ήλιου. Άρα, η άνοδος του είναι η ανατολή του ηλίου. Ο ήλιος ανεβαίνει (μπαίνει το ρεύμα). Η κάθοδος είναι η προσέγγιση. Ο ήλιος δύει (το ρεύμα σβήνει).

Παράδειγμα ραδιοσωλήνα και διόδου

Ας συνεχίσουμε να καταλαβαίνουμε τι χρησιμοποιείται για να δηλώσει τι. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε έναν από αυτούς τους καταναλωτές ενέργειας σε ανοιχτή κατάσταση (άμεσα συνδεδεμένο). Έτσι, από το εξωτερικό κύκλωμα της διόδου, ηλεκτρικό ρεύμα εισέρχεται στο στοιχείο μέσω της ανόδου. Αλλά μην μπερδευτείτε με αυτή την εξήγηση με την κατεύθυνση των ηλεκτρονίων. Ηλεκτρικό ρεύμα ρέει έξω από το στοιχείο που χρησιμοποιείται μέσω της καθόδου στο εξωτερικό κύκλωμα. Η κατάσταση που έχει διαμορφωθεί τώρα θυμίζει περιπτώσεις που ο κόσμος βλέπει μια ανεστραμμένη εικόνα. Εάν αυτοί οι χαρακτηρισμοί είναι περίπλοκοι, θυμηθείτε ότι μόνο οι χημικοί πρέπει να τους κατανοούν με αυτόν τον τρόπο. Τώρα ας κάνουμε την αντίστροφη εναλλαγή. Θα παρατηρήσετε ότι οι δίοδοι ημιαγωγών πρακτικά δεν θα μεταφέρουν ρεύμα. Η μόνη πιθανή εξαίρεση εδώ είναι μια αντίστροφη ανάλυση των στοιχείων. Και οι ηλεκτρικές δίοδοι κενού (kenotrons, ραδιοσωλήνες) δεν θα μεταφέρουν καθόλου αντίστροφο ρεύμα. Επομένως, θεωρείται (υπό όρους) ότι δεν τα περνάει. Επομένως, τυπικά, οι ακροδέκτες ανόδου και καθόδου της διόδου δεν εκτελούν τις λειτουργίες τους.

Γιατί υπάρχει σύγχυση;

Συγκεκριμένα, για να διευκολυνθεί η εκμάθηση και η πρακτική εφαρμογή, αποφασίστηκε ότι τα στοιχεία των διόδων των ονομάτων των ακροδεκτών δεν θα αλλάξουν ανάλογα με το κύκλωμα σύνδεσής τους και θα «κολληθούν» στους φυσικούς ακροδέκτες. Αυτό όμως δεν ισχύει για τις μπαταρίες. Έτσι, για τις διόδους ημιαγωγών τα πάντα εξαρτώνται από τον τύπο αγωγιμότητας του κρυστάλλου. Στους σωλήνες κενού, αυτό το ζήτημα συνδέεται με το ηλεκτρόδιο, το οποίο εκπέμπει ηλεκτρόνια στη θέση του νήματος. Φυσικά, υπάρχουν ορισμένες αποχρώσεις εδώ: για παράδειγμα, μέσω ενός καταστολέα και μιας διόδου zener, μπορεί να ρέει λίγο αντίστροφο ρεύμα, αλλά υπάρχουν λεπτομέρειες εδώ που ξεφεύγουν σαφώς από το πεδίο εφαρμογής του άρθρου.

Κατανόηση της ηλεκτρικής μπαταρίας

Αυτό είναι ένα πραγματικά κλασικό παράδειγμα μιας χημικής πηγής ηλεκτρικού ρεύματος που είναι ανανεώσιμη. Η μπαταρία βρίσκεται σε μία από τις δύο λειτουργίες: φόρτιση/εκφόρτιση. Και στις δύο αυτές περιπτώσεις θα υπάρχει διαφορετική κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος. Σημειώστε όμως ότι η πολικότητα των ηλεκτροδίων δεν θα αλλάξει. Και μπορούν να παίξουν σε διαφορετικούς ρόλους:

1. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, το θετικό ηλεκτρόδιο δέχεται ηλεκτρικό ρεύμα και είναι η άνοδος, και το αρνητικό ηλεκτρόδιο το απελευθερώνει και ονομάζεται κάθοδος.
2. Αν δεν υπάρχει κίνηση για αυτά, δεν έχει νόημα να μιλάμε για αυτά.
3. Κατά τη διάρκεια μιας εκφόρτισης, το θετικό ηλεκτρόδιο απελευθερώνει ηλεκτρικό ρεύμα και είναι η κάθοδος, και το αρνητικό ηλεκτρόδιο το λαμβάνει και ονομάζεται άνοδος.

Ας πούμε δυο λόγια για την ηλεκτροχημεία

Εδώ χρησιμοποιούνται ελαφρώς διαφορετικοί ορισμοί. Έτσι, η άνοδος θεωρείται ως ένα ηλεκτρόδιο όπου λαμβάνουν χώρα οξειδωτικές διεργασίες. Και θυμόμαστε το μάθημα της χημείας του σχολείου σας, μπορείτε να απαντήσετε τι συμβαίνει στο άλλο μέρος; Το ηλεκτρόδιο στο οποίο συμβαίνουν διεργασίες αναγωγής ονομάζεται κάθοδος. Αλλά δεν υπάρχει σύνδεση με ηλεκτρονικές συσκευές. Ας δούμε την αξία των οξειδοαναγωγικών αντιδράσεων για εμάς:

1. Οξείδωση. Εμφανίζεται η διαδικασία της παραίτησης των σωματιδίων από ένα ηλεκτρόνιο. Το ουδέτερο μετατρέπεται σε θετικό ιόν και το αρνητικό εξουδετερώνεται.
2. Ανάκτηση. Συμβαίνει η διαδικασία λήψης ηλεκτρονίου από το σωματίδιο. Το θετικό μετατρέπεται σε ουδέτερο ιόν και στη συνέχεια σε αρνητικό ιόν όταν επαναλαμβάνεται.
3. Και οι δύο διαδικασίες είναι αλληλένδετες (άρα, ο αριθμός των ηλεκτρονίων που δίνονται είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων που προστέθηκαν).

Ο Faraday εισήγαγε επίσης ονόματα για στοιχεία που συμμετέχουν σε χημικές αντιδράσεις:

1. Κατιόντα. Αυτό είναι το όνομα που δίνεται στα θετικά φορτισμένα ιόντα που κινούνται προς τον αρνητικό πόλο (κάθοδο).
2. Ανιόντα. Αυτό είναι το όνομα που δίνεται στα αρνητικά φορτισμένα ιόντα που κινούνται στο διάλυμα ηλεκτρολύτη προς τον θετικό πόλο (άνοδο).

Πώς συμβαίνουν οι χημικές αντιδράσεις;

Οι οξειδωτικές και αναγωγικές ημι-αντιδράσεις διαχωρίζονται στο διάστημα. Η μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ καθόδου και ανόδου δεν πραγματοποιείται απευθείας, αλλά χάρη στον αγωγό του εξωτερικού κυκλώματος, πάνω στον οποίο δημιουργείται ηλεκτρικό ρεύμα. Εδώ μπορεί κανείς να παρατηρήσει τον αμοιβαίο μετασχηματισμό ηλεκτρικών και χημικών μορφών ενέργειας. Επομένως, για να σχηματιστεί ένα εξωτερικό κύκλωμα ενός συστήματος από αγωγούς διαφόρων ειδών (που είναι τα ηλεκτρόδια στον ηλεκτρολύτη), είναι απαραίτητο να χρησιμοποιηθεί μέταλλο. Βλέπετε, η τάση μεταξύ της ανόδου και της καθόδου υπάρχει, καθώς και μια απόχρωση. Και αν δεν υπήρχε στοιχείο που να τους εμποδίζει να παράγουν άμεσα την απαραίτητη διαδικασία, τότε η αξία των πηγών χημικού ρεύματος θα ήταν πολύ χαμηλή. Και έτσι, χάρη στο γεγονός ότι η φόρτιση πρέπει να περάσει από αυτό το κύκλωμα, ο εξοπλισμός συναρμολογήθηκε και λειτούργησε.

Τι είναι τι: βήμα 1

Τώρα ας ορίσουμε τι είναι τι. Ας πάρουμε ένα γαλβανικό στοιχείο Jacobi-Daniel. Στη μία πλευρά, αποτελείται από ένα ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου, το οποίο είναι βυθισμένο σε διάλυμα θειικού ψευδαργύρου. Μετά έρχεται το πορώδες χώρισμα. Και από την άλλη πλευρά υπάρχει ένα ηλεκτρόδιο χαλκού, το οποίο βρίσκεται στο διάλυμα Έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, αλλά τα χημικά χαρακτηριστικά και το διαχωριστικό τους εμποδίζουν να αναμειχθούν.

Βήμα 2: Διαδικασία

Ο ψευδάργυρος οξειδώνεται και τα ηλεκτρόνια μετακινούνται μέσω του εξωτερικού κυκλώματος προς τον χαλκό. Αποδεικνύεται ότι το γαλβανικό στοιχείο έχει μια άνοδο που είναι αρνητικά φορτισμένη και μια κάθοδο που είναι θετικά φορτισμένη. Επιπλέον, αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί μόνο σε περιπτώσεις όπου τα ηλεκτρόνια έχουν κάπου να «πάνε». Το γεγονός είναι ότι η παρουσία "μόνωσης" σας εμποδίζει να μεταβείτε απευθείας από ένα ηλεκτρόδιο σε άλλο.

Βήμα 3: Ηλεκτρόλυση

Ας δούμε τη διαδικασία της ηλεκτρόλυσης. Η εγκατάσταση για τη διέλευσή του είναι ένα δοχείο στο οποίο υπάρχει διάλυμα ή τήγμα του ηλεκτρολύτη. Δύο ηλεκτρόδια χαμηλώνονται σε αυτό. Συνδέονται σε πηγή συνεχούς ρεύματος. Η άνοδος σε αυτή την περίπτωση είναι το ηλεκτρόδιο που συνδέεται με τον θετικό πόλο. Εδώ συμβαίνει η οξείδωση. Το αρνητικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο είναι η κάθοδος. Εδώ λαμβάνει χώρα η αντίδραση αναγωγής.

Βήμα 4: Τέλος

Επομένως, όταν λειτουργείτε με αυτές τις έννοιες, είναι πάντα απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη ότι η άνοδος δεν χρησιμοποιείται στο 100% των περιπτώσεων για τον προσδιορισμό του αρνητικού ηλεκτροδίου. Επίσης, η κάθοδος μπορεί περιοδικά να χάνει το θετικό της φορτίο. Όλα εξαρτώνται από τη διαδικασία που λαμβάνει χώρα στο ηλεκτρόδιο: αναγωγή ή οξείδωση.

συμπέρασμα

Έτσι είναι όλα - δεν είναι πολύ δύσκολο, αλλά δεν μπορείς να πεις ότι είναι και απλό. Εξετάσαμε το γαλβανικό στοιχείο, την άνοδο και την κάθοδο από την άποψη του κυκλώματος και τώρα δεν θα πρέπει να αντιμετωπίζετε προβλήματα με τη σύνδεση των τροφοδοτικών με τον χρόνο λειτουργίας. Και τέλος, πρέπει να αφήσετε λίγο περισσότερες πληροφορίες που είναι πολύτιμες για εσάς. Πρέπει πάντα να λαμβάνεις υπόψη σου τη διαφορά που κάνει η άνοδος. Το θέμα είναι ότι το πρώτο θα είναι πάντα λίγο μεγάλο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η απόδοση δεν λειτουργεί στο 100% και ορισμένες από τις χρεώσεις διαλύονται. Εξαιτίας αυτού μπορείτε να δείτε ότι οι μπαταρίες έχουν ένα όριο στον αριθμό των φορών που μπορούν να φορτιστούν και να αποφορτιστούν.

Ο μεγαλύτερος φόβος του συγγραφέα είναι ότι ο άπειρος αναγνώστης δεν θα διαβάσει πέρα ​​από τον τίτλο. Πιστεύει ότι ο ορισμός όρους άνοδος και κάθοδοςΕίναι γνωστό σε κάθε εγγράμματο που όταν λύνει ένα σταυρόλεξο, όταν ρωτιέται για το όνομα του θετικού ηλεκτροδίου, γράφει αμέσως τη λέξη άνοδος και όλα χωράνε στα κουτάκια. Αλλά δεν υπάρχουν πολλά χειρότερα από τη μισή γνώση.

Πρόσφατα, στη μηχανή αναζήτησης Google στην ενότητα "Ερωτήσεις και απαντήσεις", βρήκα ακόμη και έναν κανόνα με τον οποίο οι συντάκτες του προτείνουν να θυμούνται τον ορισμό των ηλεκτροδίων. Εδώ είναι:

« Κάθοδος- αρνητικό ηλεκτρόδιο, άνοδος - θετική. Ο ευκολότερος τρόπος για να το θυμάστε αυτό είναι να μετρήσετε τα γράμματα στις λέξεις. ΣΕ κάθοδοςτον ίδιο αριθμό γραμμάτων όπως στη λέξη "μείον" και μέσα άνοδοςκατά συνέπεια, το ίδιο με τον όρο «συν».

Ο κανόνας είναι απλός, αξέχαστος, θα ήταν απαραίτητο να τον προσφέρουμε στους μαθητές αν ήταν σωστός. Αν και η επιθυμία των δασκάλων να βάλουν τη γνώση στα κεφάλια των μαθητών με τη βοήθεια της μνημονικής (η επιστήμη της απομνημόνευσης) είναι πολύ αξιέπαινη. Ας επιστρέψουμε όμως στα ηλεκτρόδιά μας.

Αρχικά, ας πάρουμε ένα πολύ σοβαρό έγγραφο, που είναι ο ΝΟΜΟΣ για την επιστήμη, την τεχνολογία και, φυσικά, τα σχολεία. Αυτό " GOST 15596-82. ΧΗΜΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ ΡΕΥΜΑΤΟΣ. Οροι και ορισμοί" Εκεί στη σελίδα 3 μπορείτε να διαβάσετε τα εξής: «Το αρνητικό ηλεκτρόδιο μιας πηγής χημικού ρεύματος είναι ένα ηλεκτρόδιο που, όταν η πηγή εκφορτίζεται, είναι άνοδος" Το ίδιο πράγμα, «Το θετικό ηλεκτρόδιο μιας πηγής χημικού ρεύματος είναι το ηλεκτρόδιο που, όταν η πηγή εκφορτίζεται, είναι κάθοδος" (Όροι που επισημαίνονται από εμένα. BH). Αλλά τα κείμενα των κανόνων και το GOST έρχονται σε αντίθεση μεταξύ τους. Τι συμβαίνει;

Και το όλο θέμα είναι ότι, για παράδειγμα, ένα μέρος βουτηγμένο σε ηλεκτρολύτη για επινικελίωση ή ηλεκτροχημική στίλβωση μπορεί να είναι άνοδοςΚαι κάθοδοςανάλογα με το εάν ένα άλλο στρώμα μετάλλου εφαρμόζεται σε αυτό ή, αντίθετα, αφαιρείται.

Μια ηλεκτρική μπαταρία είναι ένα κλασικό παράδειγμα ανανεώσιμης χημικής πηγής ηλεκτρικού ρεύματος. Μπορεί να είναι σε δύο λειτουργίες - φόρτιση και εκφόρτιση. Η κατεύθυνση του ηλεκτρικού ρεύματος σε αυτές τις διαφορετικές περιπτώσεις θα είναι απευθείας στην ίδια την μπαταρία απεναντι απο, αν και η πολικότητα των ηλεκτροδίων δεν αλλάζει.

Ανάλογα με αυτό, ο σκοπός των ηλεκτροδίων θα είναι διαφορετικός. Κατά τη φόρτιση, το θετικό ηλεκτρόδιο θα λάβει ηλεκτρικό ρεύμα και το αρνητικό ηλεκτρόδιο θα το απελευθερώσει. Κατά την αποφόρτιση, είναι το αντίστροφο. Σε περίπτωση απουσίας κίνησης ηλεκτρικού ρεύματος, μιλήστε για άνοδοςΚαι η κάθοδος δεν έχει νόημα.

«Ως εκ τούτου, για να αποφευχθεί η ασάφεια και η αβεβαιότητα, καθώς και για λόγους μεγαλύτερης ακρίβειας», έγραψε ο M. Faraday στις μελέτες του τον Ιανουάριο του 1834, «προτείνω στο μέλλον να χρησιμοποιήσω τους όρους που θα ορίσω τώρα».

Ποιοι είναι οι λόγοι για την εισαγωγή νέων όρων στην επιστήμη από τον Faraday;

Και εδώ είναι: «Οι επιφάνειες στις οποίες, σύμφωνα με τη συνήθη ορολογία, ένα ηλεκτρικό ρεύμα εισέρχεται και εξέρχεται από μια ουσία, είναι πολύ σημαντικοί τόποι δράσης και πρέπει να διακρίνονται από τους πόλους" (Faraday. Η έμφαση δόθηκε. BH)

Εκείνες τις μέρες, μετά την ανακάλυψη του φαινομένου του θερμοηλεκτρισμού από τον T. Seebeck, υπήρχε μια δημοφιλής υπόθεση ότι ο μαγνητισμός της Γης προκλήθηκε από τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ των πόλων και του ισημερινού, ως αποτέλεσμα της οποίας προκύπτουν ρεύματα κατά μήκος του ισημερινού. Δεν επιβεβαιώθηκε, αλλά υπηρέτησε τον Faraday ως " φυσικός δείκτης» κατά τη δημιουργία νέων όρων. Ο μαγνητισμός της Γης έχει τέτοια πολικότητα σαν να ρέει ηλεκτρικό ρεύμα κατά μήκος του ισημερινού προς την κατεύθυνση της φαινομενικής κίνησης του ήλιου.

Ο Faraday γράφει: «Με βάση αυτή την ιδέα, προτείνουμε να ονομάσουμε την επιφάνεια που κατευθύνεται προς τα ανατολικά άνοδος και αυτή που κατευθύνεται προς τα δυτικά κάθοδος». Οι νέοι όροι βασίστηκαν στην αρχαία ελληνική γλώσσα και όταν μεταφράστηκαν σήμαιναν: άνοδος- το μονοπάτι (του ήλιου) προς τα πάνω, κάθοδος- το μονοπάτι (του ήλιου) κάτω.

Η ρωσική γλώσσα έχει υπέροχους όρους SUNRISE και SETTING, οι οποίοι είναι εύκολο να εφαρμοστούν σε αυτήν την περίπτωση, αλλά για κάποιο λόγο οι μεταφραστές του Faraday δεν το έκαναν αυτό. Συνιστούμε τη χρήση τους, γιατί σε αυτά η ρίζα της λέξης είναι MODE και, σε κάθε περίπτωση, αυτό θα υπενθυμίσει στον χρήστη τον όρο ότι χωρίς την κίνηση του ρεύματος ο όρος δεν ισχύει. Για όσους θέλουν να ελέγξουν το σκεπτικό του δημιουργού του όρου χρησιμοποιώντας άλλους κανόνες, για παράδειγμα, τον κανόνα του φελλού, σας ενημερώνουμε ότι ο βόρειος μαγνητικός πόλος της Γης βρίσκεται στην Ανταρκτική, κοντά στον Νότιο Γεωγραφικό Πόλο.

Υπάρχουν αμέτρητα λάθη στη χρήση των όρων ANODE και CATHODE. Συμπεριλαμβανομένων σε ξένα βιβλία αναφοράς και εγκυκλοπαίδειες. Επομένως, στην ηλεκτροχημεία χρησιμοποιούν άλλους ορισμούς που είναι πιο κατανοητοί στον αναγνώστη. Εχουν άνοδος- αυτό είναι το ηλεκτρόδιο όπου λαμβάνουν χώρα οι οξειδωτικές διεργασίες και κάθοδος- αυτό είναι το ηλεκτρόδιο όπου λαμβάνουν χώρα οι διαδικασίες αναγωγής. Σε αυτήν την ορολογία δεν υπάρχει θέση για ηλεκτρονικές συσκευές, αλλά στην ηλεκτρική ορολογία είναι εύκολο να υποδειχθεί η άνοδος ενός ραδιοσωλήνα, για παράδειγμα. Περιέχει ηλεκτρικό ρεύμα. (Δεν πρέπει να συγχέεται με την κατεύθυνση των ηλεκτρονίων).

Βιβλιογραφία:

1. Mikhail Faraday. Πειραματική έρευνα για την ηλεκτρική ενέργεια. Τόμος 1. Εκδοτικός οίκος της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ, Μ. 1947. σ.266-268.

2. B.G Khasapov. Πώς να ορίσετε τους όρους "άνοδος" και "κάθοδος". VNIIKI. Επιστημονική και τεχνική ορολογία. Αφηρημένη συλλογή Νο. 6, Μόσχα, 1989, σελ. 17-20.

Η κάθοδος είναι το ηλεκτρόδιο της συσκευής που συνδέεται με τον αρνητικό πόλο της πηγής ρεύματος. Η άνοδος είναι το αντίθετο. Αυτό είναι το ηλεκτρόδιο της συσκευής που συνδέεται με τον θετικό πόλο της πηγής ρεύματος.

Σημείωση!Για να είναι πιο εύκολο να θυμάστε τη διαφορά μεταξύ τους, χρησιμοποιήστε ένα φύλλο εξαπάτησης. Οι λέξεις "κάθοδος" - "μείον", "άνοδος" - "συν" έχουν τον ίδιο αριθμό γραμμάτων.

Εφαρμογή στην ηλεκτροχημεία

Σε αυτόν τον κλάδο της χημείας, μια κάθοδος είναι ένας αρνητικά φορτισμένος ηλεκτρικός αγωγός (ηλεκτρόδιο) που προσελκύει θετικά φορτισμένα ιόντα (κατιόντα) κατά τις διαδικασίες οξείδωσης και αναγωγής.

Η ηλεκτρολυτική διύλιση είναι η ηλεκτρόλυση κραμάτων και υδατικών διαλυμάτων. Τα περισσότερα μη σιδηρούχα μέταλλα υφίστανται αυτό το είδος καθαρισμού. Η ηλεκτρολυτική διύλιση παράγει μέταλλο με υψηλή καθαρότητα. Έτσι, η καθαρότητα του χαλκού μετά τη διύλιση φτάνει το 99,99%.

Μια ηλεκτρολυτική διεργασία λαμβάνει χώρα στον θετικό ηλεκτρικό αγωγό κατά τη διάρκεια της διύλισης ή του καθαρισμού. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το μέταλλο με τις ακαθαρσίες τοποθετείται σε έναν ηλεκτρολύτη και μετατρέπεται σε άνοδο. Τέτοιες διεργασίες πραγματοποιούνται χρησιμοποιώντας μια εξωτερική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και ονομάζονται αντιδράσεις ηλεκτρόλυσης. Εκτελούνται σε ηλεκτρολύτες. Λειτουργεί ως ηλεκτρική αντλία, αντλώντας αρνητικά φορτισμένα σωματίδια (ηλεκτρόνια) στον αρνητικό αγωγό και αφαιρώντας τον από την άνοδο. Δεν έχει σημασία από πού προέρχεται το ρεύμα.

Στην κάθοδο, το μέταλλο καθαρίζεται από ξένες ακαθαρσίες. Μια απλή κάθοδος είναι κατασκευασμένη από βολφράμιο, μερικές φορές ταντάλιο. Το πλεονέκτημα ενός αρνητικού ηλεκτροδίου βολφραμίου είναι η ανθεκτικότητα της κατασκευής του. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν τη χαμηλή απόδοση και τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας. Οι σύνθετες κάθοδοι έχουν διαφορετικές δομές. Πολλοί από αυτούς τους τύπους αγωγών έχουν ένα ειδικό στρώμα που εφαρμόζεται στο γυμνό μέταλλο στην κορυφή, το οποίο επιτρέπει μεγαλύτερη απόδοση σε σχετικά χαμηλές θερμοκρασίες. Είναι πολύ οικονομικά. Το μειονέκτημά τους είναι ότι η απόδοσή τους δεν είναι πολύ σταθερή.

Το τελειωμένο καθαρό μέταλλο ονομάζεται επίσης κάθοδος. Για παράδειγμα, μια κάθοδος ψευδαργύρου ή πλατίνας. Στην παραγωγή, ο αρνητικός αγωγός διαχωρίζεται από τη βάση της καθόδου χρησιμοποιώντας μηχανές απογύμνωσης καθόδου.

Όταν τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια αφαιρούνται από έναν ηλεκτρικό αγωγό, δημιουργείται μια άνοδος σε αυτόν και όταν τα αρνητικά φορτισμένα σωματίδια αντλούνται σε έναν ηλεκτρικό αγωγό, δημιουργείται μια κάθοδος. Κατά την ηλεκτρόλυση του μετάλλου που καθαρίζεται, τα θετικά του ιόντα προσελκύουν αρνητικά φορτισμένα σωματίδια στον αρνητικό αγωγό και λαμβάνει χώρα μια διαδικασία αναγωγής. Οι πιο συχνά χρησιμοποιούμενες άνοδοι είναι:

• ψευδάργυρος;
• κάδμιο;
• χαλκός;
• νικέλιο;
• κασσίτερος;
• χρυσός;
• ασήμι;
• πλατίνα.

Οι άνοδοι ψευδαργύρου χρησιμοποιούνται συχνότερα στην παραγωγή. Αυτοί είναι:

• έλασης?
• εκμαγείο;
• σφαιρικός.

Οι ελασματοποιημένες ανόδους ψευδαργύρου χρησιμοποιούνται συχνότερα. Χρησιμοποιούνται επίσης νικέλιο και χαλκός. Αλλά το κάδμιο δεν χρησιμοποιείται σχεδόν ποτέ λόγω της τοξικότητάς του στο περιβάλλον. Οι άνοδοι ορείχαλκου και κασσίτερου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή ηλεκτρονικών τυπωμένων κυκλωμάτων.

Γαλβανισμός (galvanostegy) είναι η διαδικασία εφαρμογής ενός λεπτού στρώματος μετάλλου σε άλλο αντικείμενο προκειμένου να αποφευχθεί η διάβρωση του προϊόντος, η οξείδωση των επαφών στα ηλεκτρονικά, η αντοχή στη φθορά και η διακόσμηση. Η ουσία της διαδικασίας είναι η ίδια όπως κατά τη διύλιση.

Ο ψευδάργυρος και ο κασσίτερος χρησιμοποιούνται για την αύξηση της αντοχής στη διάβρωση του προϊόντος. Ο γαλβανισμός μπορεί να είναι ψυχρός, θερμός, γαλβανικός, αεριοθερμικός και θερμική διάχυση. Ο χρυσός χρησιμοποιείται κυρίως για προστατευτικούς και διακοσμητικούς σκοπούς. Το ασήμι αυξάνει την αντίσταση των επαφών της ηλεκτρικής συσκευής στην οξείδωση. Χρώμιο – για αύξηση της αντοχής στη φθορά και προστασία από τη διάβρωση. Η επιχρωμίωση δίνει στα προϊόντα μια όμορφη και ακριβή εμφάνιση. Χρησιμοποιείται για εφαρμογή σε λαβές, βρύσες, ζάντες κ.λπ. Η διαδικασία επιχρωμίωσης είναι τοξική, επομένως ρυθμίζεται αυστηρά από τη νομοθεσία διαφορετικών χωρών. Η παρακάτω εικόνα δείχνει τη μέθοδο γαλβανισμού με χρήση νικελίου.

Εφαρμογή σε ηλεκτρονικές συσκευές κενού

Εδώ η κάθοδος λειτουργεί ως πηγή ελεύθερων ηλεκτροδίων. Σχηματίζονται κατά το χτύπημα τους από μέταλλο σε υψηλές θερμοκρασίες. Το θετικά φορτισμένο ηλεκτρόδιο έλκει τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται από τον αρνητικό αγωγό. Σε διαφορετικές συσκευές τα συλλέγει σε διάφορους βαθμούς. Στους σωλήνες ηλεκτρονίων προσελκύει πλήρως αρνητικά φορτισμένα σωματίδια και σε συσκευές καθοδικών ακτίνων - εν μέρει, σχηματίζοντας μια δέσμη ηλεκτρονίων στο τέλος της διαδικασίας.

Μόνο προς μία κατεύθυνση. Μια φορά κι έναν καιρό χρησιμοποιούνταν σωληνοδίοδοι. Αλλά τώρα χρησιμοποιούνται κυρίως δίοδοι ημιαγωγών. Σε αντίθεση με τους λαμπτήρες, είναι πολύ μικρότεροι σε μέγεθος, δεν απαιτούν κυκλώματα νήματος και είναι πολύ εύκολο να συνδεθούν με διαφορετικούς τρόπους.

Σύμβολο
δίοδος στο διάγραμμα

Η εικόνα δείχνει σύμβολο της διόδου στο διάγραμμα. Τα γράμματα Α και Κ δηλώνουν αντίστοιχα άνοδος διόδουΚαι κάθοδος διόδου. Η άνοδος μιας διόδου είναι ο ακροδέκτης που συνδέεται με τον θετικό ακροδέκτη, είτε απευθείας είτε μέσω στοιχείων κυκλώματος. Η κάθοδος μιας διόδου είναι ο ακροδέκτης από τον οποίο αναδύεται ένα θετικό δυναμικό ρεύμα και στη συνέχεια, μέσω στοιχείων κυκλώματος, εισέρχεται στο αρνητικό ηλεκτρόδιο της πηγής ρεύματος. Εκείνοι. ρεύμα μέσω διόδουπηγαίνει από την άνοδο στην κάθοδο. Αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση η δίοδος δεν περνά ρεύμα. Εάν μια δίοδος είναι συνδεδεμένη σε έναν από τους ακροδέκτες της, τότε στον άλλο ακροδέκτη της προκύπτει σταθερή τάση με πολικότητα ανάλογα με τον τρόπο σύνδεσης της δίοδος. Αν συνδεθεί από την άνοδο σε εναλλασσόμενη τάση, τότε θα λάβουμε θετική τάση από την κάθοδο. Αν συνδεθεί στην κάθοδο, τότε θα ληφθεί αντίστοιχη αρνητική τάση από την άνοδο.

Πώς να δοκιμάσετε μια δίοδο με ένα πολύμετρο

Πώς να ελέγξετε μια δίοδο με πολύμετρο ή ελεγκτή- αυτό το ερώτημα προκύπτει όταν υπάρχει υποψία ότι η δίοδος είναι ελαττωματική. Όμως, η απάντηση σε αυτό το ερώτημα δίνεται από μια άλλη απάντηση, πού είναι η άνοδος της διόδου και πού η κάθοδος. Εκείνοι. αν αρχικά δεν γνωρίζουμε το pinout της διόδου, τότε χρησιμοποιούμε απλώς ένα πολύμετρο ή ελεγκτή για να ελέγξουμε τη συνέχεια της διόδου (ή να μετρήσουμε την αντίσταση) και εναλλάξ δοκιμάζουμε τη δίοδο και προς τις δύο κατευθύνσεις. Εάν η δίοδος λειτουργεί σωστά, η συσκευή μας θα εμφανίσει τη διέλευση ρεύματος μόνο σε μία από τις επιλογές. Εάν η δίοδος περάσει ρεύμα και στις δύο εκδόσεις, η δίοδος είναι σπασμένη. Εάν δεν περάσει με κανέναν τρόπο, η δίοδος είναι καμένη και επίσης ελαττωματική. Στην περίπτωση μιας διόδου εργασίας, όταν διεξάγει ρεύμα, κοιτάμε τους ακροδέκτες της συσκευής, ο ακροδέκτης της διόδου που συνδέεται με τον θετικό ακροδέκτη του δοκιμαστή είναι η άνοδος της διόδου και αυτός που συνδέεται με το αρνητικός ακροδέκτης είναι η κάθοδος της διόδου. Η δοκιμή διόδου είναι πολύ παρόμοια με