Что такое анод и катод: объясняем простыми словами

  Оценок 20
26 августа 2024
162
Время чтения 15 минут
Прочитать позже

Отправим материал на почту

политика конфиденциальности
Что такое анод и катод: объясняем  простыми словами
Содержание

Первое ознакомление с электродами начинается ещё со школы. Участие проводников в разных процессах рассматривается в физике и химии. Электроды бывают нескольких видов. Понимание их основных характеристик даёт возможность сделать правильный выбор нужного электрода для решения определённой задачи. В статье представлена простая трактовка таких терминов, как анод и катод, описана их роль в приборах вакуумного типа и полупроводниковых.

Лабораторный электрод
Лабораторный электрод
Источник himreactiv.ru

Определение анода и катода

Подключение прибора или детали к источнику питания требует соблюдения полярности. Основную роль в этом действии выполняют анод и катод. Они способствуют распределению электроэнергии, обеспечивают бесперебойное питание в сетях. Их используют в производстве автоматики и электроники, медицине, химической промышленности и других отраслях.

Однозначного определения терминов не существует. Различают их с учётом того, в каких физических/химических процессах используются данные обозначения.

В электрохимии и гальванике

Электролиз и гальваника являются разделами электрохимии. Процессы в них с одной стороны похожие, но протекают абсолютно по-разному.

В гальваническом элементе анод (А) и катод (К) интерпретируют как электроды, на которых происходят разные реакции. В первом случае – окислительная, во втором – восстановительная. При этом анод, отдающий электроны, является восстановителем, тогда как его «оппонент», принимающий электроны, представляет собой окислитель.

В электролизе процесс обратный гальваническому. Здесь химическая реакция осуществляется под воздействием внешнего источника, в котором минус – это анод, плюс – это катод. При этом электроды электролизера имеют противоположные знаки.

Электролиз: катод и анод
Электролиз: катод и анод
Источник avatars.mds.yandex.net

В гальванотехнике

Гальванотехнику отличают процессы осаждения металлов, которые спровоцированы химической реакцией, образующейся при электролизе, то есть при прямом участии электрического тока. Данная сфера обеспечивает покрытие основы разными видами металла, в результате чего появляются хромированные, позолоченные, посеребренные изделия. Такая техника позволяет повысить стойкость деталей разнообразных механизмов к коррозии, улучшить эстетичность украшений, декора.

Установки, используемые для нанесения гальванического покрытия, работают по принципу применения растворов солей элементов, покрывающих основу, в роли электролита.

В данной технологии анод – это электрод, как и катод. К первому подсоединяют вывод источника питания с положительным показателем, ко второму – с минусовым значением. Осаждение металла выполняется на минусовом электроде, который обеспечивает восстановительное преобразование. Для примера: если целью ставится позолоченное украшение, нужно подключить к нему выводную часть блока со значением «минус», после чего поместить в контейнер с рабочим раствором.

Гальваническое покрытие металла
Гальваническое покрытие металла
Источник himiklife.ru

Знак анода и катода

Понять, когда катод и анод это плюс или минус, несложно, если учесть особенность процедуры, сферу её применения. В электрохимии используется 2 устройства, в которых проводники обозначаются разными знаками:

  • гальванический элемент;
  • электролизёр.
В первом случае реакция осуществляется без задействования электрического тока. Функцию электрода со значением «+» выполняет катод. Убедиться в этом можно на примере батареи, сделанной из медно-цинкового сплава. Именно на «А» происходит большая концентрация электродов минусового значения. При проходе по цепи они преобразуют медь, восстанавливая утраченный вид.

Процесс электролиза запускается при участии источника питания. Окислительно-восстановительная реакция происходит при подсоединении устройства к выходу с минусом, которым в данном случае является катод. Анод маркируется знаком «+».

Читайте также:
Диод: анод и катод, полярность

Анод и катод у полупроводниковых приборов

Электронные устройства имеют обширную область применения, которая и далее стремительно развивается. Костяк представляют полупроводниковые приборы, принцип работы которых основан на особенностях электронно-дырочного перехода (p-n – перехода). В их число входят тиристоры, диоды, светодиоды и пр. Электродами таких приборов являются аноды и катоды. Участок p маркируется символом «А», n – «К».

Полупроводниковые приборы
Полупроводниковые приборы
Источник metodist.site

Функционал проводников в диоде просматривается в следующей цепочке действий. При использовании заряда с положительным знаком на катод, прибор полупроводникового типа не готов к пропуску тока. Если такой же заряд применяется к аноду, диод начинает работать. Данный пример указывает на необходимость соблюдения требований относительно приложенной полярности.

Важный момент касательно электродов в полупроводниковых приборах: у анода электрический заряд положительный, у оппонента – отрицательный.

Читайте также:
Виды анодов для водонагревателя

Анод и катод в вакуумных электронных приборах

Одним из простых устройств, относящихся к вакуумным приборам, является электронная лампа.

Её устройство включает:

  • сетку;
  • анод (А);
  • катод (К).
Перечисленные элементы представляют собой диод. Его катод характеризуется цилиндрической формой и наличием нити накаливания, расположенной внутри. Нить подогревает «К», что обеспечивает активное излучение электронов, которые в вакуумной среде перемещаются к «А». Данный процесс и образует электрический ток.

Электронно-вакуумные лампы
Электронно-вакуумные лампы
Источник i.simpalsmedia.com

Анод в лампе характеризуется положительным зарядом. Внешне он выглядит как короб, который окружает сетку и «К». Для его изготовления применяют графит, никель и прочие материалы. Конструкция может быть разной, но большей частью она ребристая, что обеспечивает более эффективный отвод тепла.

Сетка размещается в конструкции по центру. Функция элемента заключается в управлении движущимися частицами. Её внешний вид бывает разный, но самым распространённым вариантом является спираль, которая проходит по внешним границам катода.

Справка!

Наибольший ток проходит через лампу при условии оснащения конструкции катодом большой площадью поверхности, что обеспечит его сильный разогрев. При этом «А» – это плюс, «К» – минус.

Как определить анод и катод

Нередко на бытовом уровне приходится определять, что является анодом и катодом. Данные задачи возникают при распознавании проводников в процессе преобразования электрической энергии в химическую и наоборот, а также при установлении выводов полупроводниковых деталей.

Схема трансформации энергии
Схема трансформации энергии
Источник svoy-vetrogenerator.ru
Читайте также:
Для чего нужен магниевый анод в водонагревателе

Полупроводниковому диоду отводится конкретное место в электросхемах. Чтобы достичь правильного соединения, нужно идентифицировать выводы. Сделать это доступно, используя удобный вариант:

  • Изучив контрольно-идентификационный знак, нанесённый на деталь.
  • Сверив величину обоих выводов.
  • Применив источник тока с понятным обозначением полярности.
  • Сняв показания тестером с установленной программой (омметр либо проверка диодов).
Маркировка может наноситься разными способами. Один из них представлен в виде графики. Вывод возле вертикали, куда направляется контур стрелки, считается минусом «К». Плюсом «А» является ножка диода, из которой выходит стрелка. В целом стрелка указывает на направление тока, проходящего от анода к катоду.

Ещё один вариант маркировки заключается в нанесении на корпус цветных точек (1 или 2) либо пары узких колец. Вывод «А» символизируют две точки или два кольца.

Если так случается, что под рукой нет тестера, а в маркировке вы не разбираетесь, то можно воспользоваться следующим советом. Возьмите диод, батарейку и лампочку. Соберите из элементов цепь. Когда прямое включение сопровождается свечением лампочки, плюсовой вывод батарейки соприкасается с анодом. Следовательно, минус указывает на катод.

Видео описание

Полезное видео о том, что такое анод:

Коротко о главном

Все потребители энергии оснащены выводом, который подключается к плюсу. Называют его анодом. Вывод с отрицательным зарядом называют катодом. Ток проходит из «К» и втекает в «А», обеспечивая бесперебойное питание в сети. При этом часто возникает непонимание, почему аккумулятор имеет положительно заряженный катод, который меняет плюс на минус после заряда. Объясняется это тем, что химическая реакция образуется под воздействием внешнего источника питания (ИП) – то есть электричества. Из-за того, что при подключении стыкуются два вывода с положительным значением, вывод аккумулятора уже не может быть катодом. Напрашивается вывод: при зарядке электроды аккумулятора меняются местами.

  Оценок 20
Прочитать позже

Отправим материал на почту

политика конфиденциальности
А как считаете Вы?

Комментарии

    Отзывов нет. Будьте первым!