Где катод и где анод у диода: анод катод, подключение на схеме, где плюс и минус, полярность

10 кл. ТЭЭ

Ток в вакууме

Вакуум тока не проводит. Просто нечем, поэтому вакуум является наилучшим изолятором.

Однако в вакууме можно искусственно создавать заряженные частицы, например, в результате радиоактивного распада или с помощью термоэлектронной эмиссии. Такая искусственная проводимость вакуума обладает интересными свойствами и находит широкое применение в радиоэлектронике.

Термоэлектронная эмиссия (ТЭЭ)

Как известно, атомы твёрдого вещества образуют кристаллическую решётку за счёт электромагнитных сил положительно заряженных ядер атомов и отрицательно заряженных электронных оболочек. В итоге имеем периодические потенциальные ямы, в которых и «сидят» электроны, каждый у своего атома. Верхние электронные слои однако лежат за пределами этих ям и образуют обобществлённые слои, принадлежащие не отдельному атому, а всей кристаллической структуре.

У изоляторов все электроны расположены ниже общественных зон, строго привязаны к своим атомам, а в металлах валентные электроны расположены выше (по энергии) границ потенциальных ям, и находятся на обобществлённых уровнях, свободно перемещаясь от одного атома к другому. По этой причине металлы хорошие проводники электричества.

Мало этого, валентные электроны так слабо притягиваются атомами, что и теплового движения достаточно, чтобы эти электроны в результате случайных столкновений могли вылетать за пределы своего металла. Таким образом вокруг каждого куска металла образуется так называемое электронное облако, находящееся в динамическом равновесии с металлом, ибо вылетевший электрон уносит с собой свой отрицательный заряд, оставляя в металле нескомпенсированный положительный заряд. Противоположные заряды притягиваются друг к другу, и электрон быстро возвращается назад.

При нагревании тепловое движение усиливается, и это приводит к увеличению числа вылетевших из металла электронов, облако растёт. Это явление в физике называется термоэлектронной эмиссией. Оно было открыто в 1873 г. британским ученым Фредериком Гатри (Frederick Guthrie), который обнаружил, что соединенная с электроскопом пластина, помещенная вблизи раскаленного докрасна металлического шара, заряжалась отрицательно.

Вакуумный диод.

Слово «ди» по-латыни означает «два». Диод — двухэлектродная лампа, состоящая из анода и катода, помещённых в стеклянную колбу, из которой откачан воздух. Изучим его свойства. Рассмотрите внимательно наш рисунок.

Катод будем нагревать с помощью нити накала, подавая на неё напряжение, его величину (а значит температуру катода) можно регулировать с помощью нижнего слайдера U_нн. Сдвиньте этот слайдер примерно до середины, и вы увидите, что при нагревании катод начнёт испускать электроны, которые будут возвращаться назад положительным в результате ухода отрицательного электрона зарядом катода. Наша модель носит сильно упрощённый характер, электроны излучаются (эмиттируются) во все стороны, под разными углами и могут сталкиваться между собой, движение их у нас сильно замедленно, число их несоизмеримо больше, чем здесь и т.д. Но и такая модель даёт хорошее наглядное представление о работе вакуумного диода.

Понятно, увеличивая температуру катода, мы увеличиваем и число вылетевших в секунду электронов и их скорость (экспериментируйте и делайте выводы). Анод же остаётся холодным, это важно!

С помощью второго слайдера мы можем подавать на анод напряжение, его величину покажет цифровой вольтметр V, а силу тока через диод измерит миллиамперметр mа. Подайте на нить накала максимальное напряжение, а на анод примерно половину от возможного. Наблюдайте появление электрического тока в диоде в результате того, что наиболее быстрые электроны начинают достигать анода, и поглощаются им, замыкая электрическую цепь. Более медленные электроны возвращаются назад, не участвуя в переносе электрического заряда.

Увеличивая анодное напряжение, вы сможете видеть, что всё большее число электронов и со всё большей скоростью попадает на анод, создавая всё больший ток в лампе.

А вы заметили, ток в лампе течёт не равномерно, электронов то больше достигает анода, то меньше, миллиамперметр же показывает лишь среднее значение. Эта не равномерность тока во всех электронных приборах создает шумы, которые мы слышим как лёгкое шипение в паузах звука.

А вы уже задали себе вопрос: а если переключить полюса батарей на противоположные? С напряжением накала всё понятно, в какую сторону бы ни протекал по проволоке ток, он её будет нагревать всё так же. А вот для анодной батареи у нас сделан переключатель полюсов. Кликните по красной кнопке, и батарея поменяется полюсами, теперь на аноде будет минус. Что произошло с величиной тока в диоде? Термоэлектронная эмиссия работает по-прежнему (катод нагрет), а тока нет, ибо анод холодный и термоэлектронов не излучает!

Мы видим, что диод — это прибор с односторонней проводимостью. Это его замечательное свойство и используют в электронике.

Что такое катод и анод_верхний диод

Дата: 23 сентября 2022 г.

Давайте разберемся, что именно означают катод и анод. Они оба определяются потоком тока. Следовательно, катод — это электрод, с которого ток выходит из поляризованного электрического устройства.
Точно так же анод представляет собой электрод, от которого ток поступает в поляризованное электрическое устройство.

Термины были окончательно определены в 1834 году Уильямом Уэвеллом, который адаптировал слова из греческого слова (kathodos), «спуск» или «путь вниз». Уильям консультировался с Майклом Фарадеем по поводу создания терминов.
Когда мы говорим о катоде в химии, говорят, что это электрод, на котором происходит восстановление. Это обычное явление в электрохимической ячейке. Здесь катод отрицателен, поскольку электрическая энергия, подводимая к ячейке, приводит к разложению химических соединений. Однако он также может быть положительным, как в случае с гальваническим элементом, где химическая реакция приводит к выработке электрической энергии.

Кроме того, катод бывает либо горячим, либо холодным катодом. Катод, который нагревается в присутствии нити накала для испускания электронов за счет термоэлектронной эмиссии, известен как горячий катод, тогда как холодные катоды не нагреваются никакой нитью. Катод обычно помечается как «холодный», если он испускает больше электронов, чем электронов, генерируемых только термоэлектронной эмиссией.

Анод
В самой простой форме анод в электрохимии — это место, где происходит реакция окисления. Как правило, на аноде отрицательные ионы или анионы из-за его электрического потенциала имеют тенденцию вступать в реакцию и испускать электроны. Затем эти электроны движутся вверх и попадают в управляющую цепь.

Если мы возьмем гальванический элемент, анод по своей природе отрицателен, и электроны в основном движутся к внешней части цепи. В электролитической ячейке он снова положительный. Кроме того, анодом может быть пластина или проволока, имеющие избыточный положительный заряд.

Разница между анодом и катодом

Вот некоторые ключевые различия между катодом и анодом.

НазадПредыдущая: Обновленный каталог UF конденсаторов
Следующая: Зачем ВАМ нужен второй источник компонента

Разница между общим анодом и общим катодом

7 апреля 2012 г. Автор: Dunee

Общий анод и общий катод
 

Анод и катод необходимы для электрических установок, в которых используется ток. Электрохимические элементы, электронно-лучевые трубки и рентгеновские трубки — вот некоторые примеры, где мы сталкиваемся с анодами и катодами. Когда течет ток, текут отрицательно заряженные электроны. Другими словами, ток переносится движущимися электронами. Когда электроны текут в одном направлении, мы говорим, что ток течет в направлении, противоположном электронам. Итак, мы говорим о положительном токе. Для устройства, когда мы говорим «входящий ток», это означает, что ток течет в систему. «Выходящий ток» означает, что ток выходит из системы. Анод и катод определяются этим током. В некоторых устройствах мы не можем с уверенностью сказать, что одно является анодом, а другое катодом. В зависимости от обстоятельств электрод, когда-то функционировавший как катод, может превратиться в анод. Например, когда перезаряжаемая батарея заряжается, положительный вывод является анодом, но когда тот же аккумулятор разряжается, положительный вывод становится катодом. Однако для неперезаряжаемых батарей и светоизлучающих диодов аноды и катоды являются постоянными. Однако для целей исследования и для нашей простоты мы можем вспомнить анод и катод в отношении их функций, а не структуры.

Общий анод

Анод – это клемма, на которую поступает ток извне. Если взять в качестве примера электрохимическую ячейку, то анод можно запомнить как электрод, к которому притягиваются анионы в растворах электролитов. Таким образом, из внешней цепи ток течет в анод, а это означает, что электроны удаляются от анода. Обычно на аноде происходят реакции окисления. Поэтому, когда анионы попадают в раствор в аноде, они подвергаются окислению и высвобождению электронов. Следовательно, на аноде больше электронов, чем на катоде. Из-за этого электроны текут к катоду от анода. Поскольку ток течет в направлении, противоположном потоку электронов, мы видим его как ток, втекающий в анод.

Общий анод используется в семисегментных индикаторах. Это электронный дисплей, который показывает десятичные числа. Они широко используются в цифровых часах и счетчиках и т. д. В этих дисплеях все аноды подключаются к одной точке, и она становится общим анодом. Поэтому вместо семи анодов имеется только один общий анод. Положительный конец источника питания подключен к аноду. Однако питание будет подаваться на все семь сегментов.

Общий катод

Катод — это электрод, через который положительный ток выходит из системы. В электрохимической ячейке внутри раствора катионы притягиваются к катоду. Реакция восстановления протекает на катоде; следовательно, должны быть электроны. Поскольку ток выходит из электрода, в него втекают электроны. Поскольку эти электроны используются для реакций восстановления, будет больше дефицита электронов. Это позволяет большему количеству электронов поступать на катод с анода.

Когда все семь катодов 7-сегментного дисплея соединены вместе, он становится общим катодом. При использовании семи сегментов общий катод должен быть заземлен.