Как определить анод и катод у диода: Как определить полярность светодиода?

Содержание

Анод и катод: что это такое

Содержание

  • 1 Анод и катод. Что это такое
    • 1.1 Анод в гальваническом элементе
    • 1.2 В перезаряжаемой батарее или в электролизере
    • 1.3 Электронно-лучевая труба
    • 1.4 Вакуумная трубка анода
    • 1.5 Диодный анод
    • 1.6 В электрохимии
  • 2 Как определить анод и катод

Эти физические термины затрагивают области гальваники, химии, а также источников питания, полупроводниковой и вакуумной электроники. Зная, что такое анод и катод можно, к примеру, разобраться почему греется телефон. В статье описывается, что из себя представляют анод и катод, объясняется катод и анод – это плюс или минус. Помимо этого, затрагиваются аспекты и нюансы заряда катода и анода.

Анод и катод. Что это такое

Анод – является электродом, через который электрический ток проникает в устройство. Он является противоположностью катоду, электроду, через который электрический ток покидает электрическое устройство. Направление электрического тока в цепи отличается вектора потока электронов. В связи с этим (отрицательно заряженные) электроны вытекают из анода во внешний контур. Анод в гальваническом элементе представлен электродом, где происходит реакция окисления.

Эти понятия обусловлены не полярностью напряжения электродов, а направлением тока через электрод. Если ток, который идёт через электроды, изменяет своё направление, как это происходит, например, в перезаряжаемой батарее (во время зарядки), анод и катод меняются местами.

Обычный ток зависит не только от направления движения носителей заряда, но и от электрозаряда носителей. Электрический ток вне устройства обычно переносится электронами в проводнике из металла. Так как электроны обладают зарядом со значением «минус», направление их потока противопоставляется направлению стандартного тока. Из этого следует, что электроны уходят из аппарата через анод и попадают в устройство через катод.

Полярность напряжения на аноде по отношению к связанному катоду меняется из-за разновидности аппарата и его режима работы. В представленных примерах анод является отрицательным в устройстве (обеспечивает питание) и положительным в устройстве, которое потребляет энергию. В разных областях применения анод может быть положительным или отрицательный.

Анод в гальваническом элементе

Тут он является отрицательным выводом, потому что именно там обычный ток протекает в устройство (элемент аккумулятора). Этот внутренний электрический ток переносится извне электронами, движущимися наружу. Притом отрицательный заряд, протекающий в одном направлении, электрически эквивалентен положительному заряду, который протекает противоположном направлении.

В перезаряжаемой батарее или в электролизере

Здесь же анод является положительным выводом, который получает ток от внешнего генератора. Ток через перезаряжаемую батарею противоположен направлению тока во время разряда. Иными словами, электрод, который был катодом во время разрядки батареи, становится анодом во время процесса её зарядки.

Электронно-лучевая труба

Тут является положительным выводом, через который электроны вытекают из устройства. Иначе: туда, где течет положительный электрический ток.

Вакуумная трубка анода

В электронных вакуумных устройствах, таких как электронно-лучевая трубка, анод – это положительно заряженный электронным коллектор. В трубке анод представляет собой заряженную положительную пластину, которая собирает электроны, испускаемые катодом через электрическое притяжение. Это параллельно ускоряет поток этих электронов.

В электрохимии анод находится там, где происходит окисление, и является контактом с положительной полярностью в электролизере. На аноде электрические потенциалы заставляют анионы (отрицательные ионы) вступать в химическую реакцию и испускать электроны (окисление), которые затем попадают в цепь управления.

Диодный анод

В полупроводниковом диоде анодом является легированным слоем P, который изначально создает отверстия для соединения. В области соединения отверстия, подаваемые анодом, объединяются с электронами, подаваемыми из области с N-легированием, создавая истощённую зону. Когда положительное напряжение подается на анод диода из схемы, большее количество отверстий может быть перенесено в обедненную область, и это приводит к тому, что диод становится проводящим, позволяя току протекать по цепи.

Термины «анод» и «катод» не должны применяться к стабилитрону, так как он даёт возможность протекать току в любом направлении в зависимости от полярности напряжения.

В электрохимии

Тут анод расположен там, где происходит окисление, и является контактом с положительной полярностью в электролизере. На аноде электрические потенциалы заставляют анионы (отрицательные ионы) вступать в химическую реакцию и испускать электроны (окисление), которые затем попадают в цепь управления.

Такой процесс широко применяется для рафинирования металлов. При рафинировании меди медные аноды (те промежуточные продукты из печей) претерпевают электролиз в подходящем растворе (таком как серная кислота) для получения катодов высокой чистоты. Медные катоды, полученные с использованием этого метода, также называют электролитической медью.

Катод – это электрод, от которого обычный ток покидает электрический аппарат. Тут у электронов заряд электрический заряд под знаком «минус», поэтому движение электронов противоположно движению обычного потока тока. Катодный электрический ток отходит, что также означает, что электроны поступают в катод устройства из внешней цепи.

Полярность катода и анода – это положительное или отрицательное значение, что зависит от работы устройства. Хотя положительно заряженные катионы всегда движутся к катоду (отсюда и их название), а отрицательно заряженные анионы удаляются от него, полярность катода зависит от типа устройства и может даже варьироваться в зависимости от режима работы.

В устройстве, поглощающем энергию заряда (зарядка батареи), катод является отрицательным (электроны вытекают из катода, и заряд проникает туда) и в аппарате, который снабжает энергией (используемая батарея), катод положительный (электроны втекают в него и заряд уходит). Используемая батарея обладает катодом (положительный вывод), поскольку именно там ток течет из устройства. Этот внешний ток переносится изнутри положительными ионами, движущимися от электролита к положительному катоду (химическая энергия отвечает за движение в гору). Это поддерживается электронами, которые направляются к батарее.

Например, медный электрод гальванического элемента Даниэля является положительным выводом и одновременно катодом. Это происходит тогда, когда заряд поступает в батарею. Например, изменение направления тока в гальваническом элементе Даниэля превращает его в электролизер. Тут медный электрод одновременно является как положительным выводом, так и анодом. В диоде катод является отрицательным выводом на остроконечном конце символа стрелки, откуда ток течет из устройства.

В электролизере на катоде применяется отрицательная полярность для активации элемента. Общими результатами восстановления на катоде являются газообразный водород или чистый металл из ионов металлов. Говоря об относительной восстановительной способности двух окислительно-восстановительных агентов, считается, что пара для генерирования большего количества восстанавливающих веществ является более «катодной» по сравнению с более легко восстанавливаемым реагентом.

Как определить анод и катод

Электрическая схема катода и анода:

Различие между катодом и анодом основано исключительно на токе, а не на напряжении. Металл, используемый для катода, имеет значительно большее количество электронов, чем нейтроны или протоны.

Например, один из потребителей энергии находится в прямом включении. Далее, ток по аноду из внешней цепи проникает в элемент. Во внешнюю цепь прямо через катод из элемента выходит электрический ток. Это чем-то напоминает перевёрнутое изображение. Если данные обозначения сложные, то тут разобраться с ними могут только химики. Теперь надо сделать обратное включение. В этом случае диоды полупроводникового типа почти не будут проводить электрический ток. Тем не менее, есть вероятность обратного пробоя у элементов.

Электровакуумные диоды (например, радиолампы) совсем не обладают способностью проводить ток обратного типа. Условно принято считать, что ток через них не протекает. В связи с этим формально выводы анода и катода у диодов не отвечают за выполнение этих функций.

При катодной защите металлический анод электрически связан с защищаемой системой и частично разъедает или растворяет металл защищаемой системы. Этот металлический анод большей степени реагирует на коррозионную среду защищаемой системы. Корпус железного или стального судна может быть защищен цинковым анодом, который растворяется в морской воде и предотвращает коррозию корпуса.

Менее очевидным примером такого типа защиты является процесс цинкования железа. Такой процесс покрывает железные конструкции (такие как ограждение) покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от коррозии. С течением времени цинковое покрытие становится поврежденным, в результате потрескивания или физического повреждения.

Знание того, что такое анод и катод, является ключевым в электрохимии и помогает понять основные принципы работы простейших аккумуляторов и гальванических элементов.

Как найти анод диода?

Как найти анод диода?

В случае исправного диода, когда он проводит ток, смотрим на клеммы прибора, тот вывод диода, что подключен к положительному выводу тестера, является анодом диода, а тот, что к отрицательному — катодом диода. Проверка диодов очень похожа на проверку транзисторов.

Как определить анод и катод в гальваническом элементе?

где вертикальная линия | обозначает границу раздела фаз, а двойная вертикальная линия || — солевой мостик. Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева.

Что такое катод в гальваническом элементе?

Катодом в гальваническом элементе является положительно заряженный электрод. Суммарное уравнение реакции, протекающей в медно-цинковом гальваническом элементе, можно представить так: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu. Фактически протекает реакция замещения меди цинком в ее соли.

Какие процессы происходят в гальваническом элементе?

В гальваническом элементе помимо процессов окисления анода и восстановления катионов на катоде, а также перемещения электронов от анода к катоду (возникновение электрического то- Page 8 8 ка), происходит направленное перемещение ионов по электролити- ческому ключу или через полупроницаемую мембрану от катода к аноду.

Какой процесс происходит на катоде?

На катоде протекают процессы восстановления. Положительно заряженный электрод, к которому движутся анионы, называется анодом. На аноде протекают процессы окисления. При электролизе водных растворов в реакции могут участвовать не только ионы электролита, но и молекулы воды.

Что происходит на аноде при электролизе?

При электролизе растворов щелочей и солей кислородсодержащих кислот на аноде выделяется кислород. Таким образом, в процессе электролиза водного раствора хлорида натрия на аноде выделяется хлор, на катоде – водород, а в растворе образуется гидроксид натрия. … На аноде происходит окисление воды.

Как происходит электролиз расплавов?

На катоде катионы принимают электроны и восстанавливаются, на аноде анионы отдают электроны и окисляются. Этот процесс называют электролизом. Электролиз — это окислительно-восстановительный процесс, протекающий на электродах при прохождении электрического тока через расплав или раствор электролита.

Что такое электролиз как он происходит?

Электро́лиз — физико-химический процесс, состоящий в выделении на электродах составных частей растворённых веществ или других веществ, являющихся результатом вторичных реакций на электродах, который возникает при прохождении электрического тока через раствор, либо расплав электролита.

В чем особенность электролиза расплавов?

Особенности электролиза расплавов В расплаве электролит непосредственно подвергается воздействию электрического тока. Металл всегда образуется на катоде, а продукт анода зависит от природы вещества. … У бескислородной соли на аноде окисляется анион – кислотный остаток, а у кислородосодержащей – окисляется кислород.

В чем различие электролиза расплава и раствора?

Чем отличается электролиз расплавов от электролиза водных растворов? В процессе электролиза раствора на катоде может восстанавливаться либо металл, либо вода, а на аноде — либо анион, либо вода. В процессе электролиза расплава на катоде всегда восстанавливается металл, а на аноде анион.

Что такое электролиз простыми словами?

Электролиз – это окислительно-восстановительные реакции протекающие на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. … Анионы движутся к положительному электроду (аноду) и окисляются на нем, отдавая электроны.

Что является носителем тока в электролите?

В электролитах носителями заряда являются ионы. В растворах и расплавах электролитов часть электрически нейтральных молекул распадается на заряженные частицы с разным знаком заряда — свободные ионы. Положительно заряженные ионы называют катионами, отрицательно заряженные — анионами.

Что подвергается электролизу?

1. Электролизу подвергаются расплавы и растворы электролитов. 2. При электролизе химическая реакция осуществляется за счет энергии электрического тока, подводимой извне.

В чем разница между растворами и расплавами?

1. Расплав раствора — жидкое расплавленное состояние вещества при температурах в определённых границах, удалённых от критической точки плавления и расположенных между температурами плавления и кипения. … Во-первых, растворы, в отличии от расплавов, кроме вещества содержат еще и воду.

Какие процессы окисление или восстановление протекают на катоде и аноде при электролизе?

Электролиз — окислительно-восстановительные реакции, проходящие на электродах при пропускании постоянного электрического тока через раствор или расплав электролита. На отрицательном электроде (катоде) происходит процесс восстановления, на положительном (аноде) — процесс окисления.

Что является главным продуктом электролиза расплава?

Главным продуктом электролиза расплава является металл (всегда катион).

Как выражается и как формулируется второй закон Фарадея?

Второй закон электролиза Фарадея: для данного количества электричества (электрического заряда) масса химического элемента или вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна эквивалентной массе элемента или вещества.

В чем заключается закон Фарадея?

Закон гласит: Для любого контура индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) равна скорости изменения магнитного потока, проходящего через этот контур, взятой со знаком минус. или другими словами: Генерируемая ЭДС пропорциональна скорости изменения магнитного потока.

Сколько законов Фарадея?

Фарадей, проводя реакцию электролиза разных веществ, вывел два закона. Согласно первому закону, масса вещества, осевшего на электрод, прямо пропорциональная количеству электричества, пропущенного через электролит: m = kq.

Как записывают и формулируют объединенный закон Фарадея для электролиза?

Первый закон: масса m вещества, выделившегося на электроде, пропорциональна количеству электричества (заряду Q), прошедшего через электролит: m = kQ, где k — коэффициент пропорциональности, называемый электрохимическим эквивалентом вещества и зависящий от природы вещества.

Что называют постоянной Фарадея для электролиза?

В единицах Международной системы единиц (СИ) постоянная Фарадея в точности равна F = Кл/моль. Физический смысл постоянной Фарадея: электрический заряд 1 моля электронов (или других однозаряженных частиц). …

Что такое электрохимический эквивалент и химический эквивалент?

Электрохимический эквивалент (устар. электролитический эквивалент) — количество вещества, которое должно выделиться во время электролиза на электроде, согласно закону Фарадея, при прохождении через электролит единицы количества электричества. Электрохимический эквивалент измеряется в кг/Кл.

Как можно определить заряд электрона?

Заряд электрона может быть определен по формуле: полученной из закона Фарадея для электролиза. Здесь m — масса выделившегося на электроде вещества, М — молярная масса вещества, n — валентность этого вещества, NA — постоянная Авогадро, I — сила тока, прошедшего через раствор электролита, t -время прохождения тока.

Как вычисляется заряд электрона или одновалентного иона?

Заряд электрона можно вычислить следующим образом: NA/N=Vµ/V, где V – объем выделившегося водорода, N – число молекул выделившегося водорода, NA – число Авогадро, Vµ – молярный объем водорода. Отсюда N=NAV/Vµ. Заряд одновалентного иона, т. е.

Чему равно численное значение заряда электрона?

Электро́н — легчайшая стабильная отрицательно заряженная элементарная частица, одна из основных структурных единиц вещества. Заряд электрона равен −1,×10−19 Кл (или −4,×10−10 ед.

Кто определил заряд электрона?

Термин «электрон» как название фундаментальной неделимой единицы заряда в электрохимии был предложен Дж. Дж. Стоуни в 1894 году (сама единица была введена им в 1874 году).

Как определить анод и катод

Как определить анод и катод

Как определить анод и катод
Джон Денкер

*   Содержание

  • 1  Определение
  • 2  Некоторые примеры
  • 3 Обсуждение
  • 4 Сводка
  • 5  Номер по каталогу

1  Определение

  • Определение:
    анод устройства — это клемма, через которую проходит ток от
    вне. Катод устройства — это клемма, на которой ток
    вытекает. Это показано на рисунке 1.

    Рисунок 1. Анодный и катодный токи

    Полезным мнемоническим знаком является ACID : Anode Current Into Device. По течению мы
    означает положительный условный ток. Так как электроны
    отрицательно заряженный, положительный ток течет так же, как
    вылетают электроны.

    Вот и все.

2  Некоторые примеры

Наше определение легко и правильно применимо к любой ситуации, которую я могу
думать (за одним отвратительным исключением, как обсуждалось в пункте 11
ниже).

  1. Гальванические элементы и батареи.
  2. Горячий катод в электронно-лучевой трубке, установленный в
    телевизор старого образца или осциллограф.
  3. Горячий катод в лампе электронного усилителя («Fleming
    клапан»).
  4. Горячий катод в рентгеновской трубке, как показано на рисунке 2.
  5. Вращающийся анод в рентгеновской трубке, как на рисунке 2.

    Рисунок 2: Рентгеновская трубка

  6. Светодиодная матрица с общим анодом, такая как 7-сегментная цифровая матрица,
    хотя это не оптимальная терминология по причинам, обсуждаемым в
    пункт 8.
  7. Жертвенный анод в лодке; см. позицию 16.
  8. Анодная и катодная пластины (а также анодный раствор) в
    электролитическая рафинирующая ячейка; см. пункт 9.

Важно отметить, что наше определение прекрасно применимо к таким вещам, как
аккумуляторная батарея, у которой нельзя идентифицировать анод и катод
пока вы не увидите, как работает устройство, как описано в
пункт 6.

Наше определение также прекрасно применимо в тех случаях, когда оно относительно
легко отличить анод от катода «просто посмотрев» на
обсуждается в пункте 7.

Существует одно неприятное исключение, как описано в пункте 11 ниже.

3 Обсуждение

1.

Наше оригинальное, проверенное временем определение. Это
согласуется с этимологией, как обсуждалось в пункте 17.
Другого разумного определения нет. Я видел несколько попыток
определения, но если они не были эквивалентны нашему определению (как
приведенные в разделе 1), они были гротескно усложнены,
неправильно, или и то, и другое.

2.

По устоявшемуся соглашению (возвращаясь к
Бен Франклин), когда мы говорим о текущий мы имеем в виду обычный
положительный ток. В металлических проводах ток переносится по
электронов движутся в направлении, противоположном току. Этот
усложняет понятие тока, но это необходимо, поскольку
электрон заряжен отрицательно.

3.

Для подавляющего большинства людей нет
момент в запоминании значения анода и катода. Условия просто
не очень полезны, если только вы не получите работу в области электрохимии
лаборатория или какая-то сравнительно узкая специальность. Если когда-нибудь вы сделаете
нужно знать значения, вы можете посмотреть их утром и
забыть их снова в тот вечер.

4.

Обратите внимание, что когда мы говорим «входящий ток», мы имеем в виду текущий
поступает в устройство из внешней цепи. Аналогично, когда мы
скажем, выходной ток, мы имеем в виду ток, вытекающий из устройства к
внешний контур. Мы относимся к устройству как к черному ящику, и мы
решительно не говорят о том, какие токи текут внутри
устройство. Эта терминология черного ящика является стандартной во всех отраслях
техники и науки, если контекст явно не требует
в противном случае.

Если вы настаиваете на том, чтобы заглянуть внутрь черного ящика, история становится более
сложно, как вы можете видеть на рис. 2. Однако
это не меняет ни буквы, ни духа определения, которое
основан на поведении черного ящика, как он виден снаружи.

5.

Важно помнить, что анод/катод
различие основано на токе, а не на напряжении. Анод/катод нет
то же, что положительное/отрицательное или наоборот. Наглядный пример:
для разряженной батареи положительный полюс является катодом,
в то время как для той же перезаряжаемой батареи положительный вывод
анод.

6.

Как надежное правило, имейте в виду, что
анод и катод относятся к функции, а не к структуре. Есть много
устройства, где было бы безумием постоянно маркировать структуры
как анод или катод, потому что их функция время от времени меняется.
Аккумуляторные батареи являются распространенным и очень важным примером.
как указано в пункте 5.

7.

Хотя анод и катод
фундаментально определяется с точки зрения функция не структура, есть
некоторые исключительные устройства, где функция по существу заблокирована
к структуре. В таком случае, пожалуй, допустимо маркировать
структурирует как анод и катод, потому что только одно направление
тока имеет смысл. В списке в разделе 2 все
примеры кроме аккумуляторной батареи находятся в этом
категория.

В любом случае имейте в виду, что эту категорию следует считать
рискованное исключение, а не общее правило. Верное общее правило
поясняется в пункте 6.

8.

Даже в тех случаях, когда
можно идентифицировать определенный анод и катод, обычно
более простые и лучшие способы обозначения клемм. В частности, для
батарея (перезаряжаемая или нет), она обычная и разумная
говорят о положительной клемме и отрицательной клемме. Для диода это
условно и разумно говорить о P-допированной стороне и
N-легированная сторона. В частности, для модуля светодиодного дисплея так называемый
конфигурацию с общим анодом правильнее было бы назвать
конфигурация с общей стороной P.

9.

Вот интересный и важный пример: рассмотрим
электролитическое рафинирование металлов, таких как медь.

При нормальной работе через элемент протекает большой ток,
навязывается извне. Ток проталкивается в ячейку в точке
анод, а выводится на катод. Клеммы имеют маркировку
в соответствии с их нормальной функцией, в соответствии с определением
приведены в разделе 1.

В начале эксплуатации анодом является нечистая медь. В
В конце операции катод представляет собой медь гораздо более высокой чистоты. Пытаться
поиск анода в гугле
грязь.

Если какой-нибудь умник временно изменит направление тока,
обычный анод стал бы временным катодом и наоборот.
Однако эта возможность настолько фантастична, что обычно даже не рассматривается.
считается. Клеммы маркируются в соответствии с их обычными
функция.

Обратите внимание на контраст:

Ячейка электролитического рафинирования.   Обычная батарея
В ячейке рафинирования напряжение ячейки холостого хода, если таковое имеется,
очень мал и совершенно не важен.		   В аккумуляторе есть
определенная положительная клемма и определенная отрицательная клемма.
Падение напряжения на ячейке примерно пропорционально
электрический ток. Во время работы анод будет находиться в плюсе.
напряжение относительно катода.		   Падение напряжения на ячейке равно
качественно одинакова, независимо от того, положителен ли ток,
отрицательное или нулевое. Положительная клемма является катодом во время
разряд, но это анод во время перезарядки.

10.

Во всех случаях можно использовать описательные термины
приемник тока и источник тока как синонимы анода и катода.
Описание обычно предпочтительнее жаргона.

11.

Можно купить набор стабилитронов.
Увы, согласно установившемуся, но нелогичному соглашению,
так называемая конфигурация с общим анодом конструктивно аналогична
массив светодиодов с общим анодом в том смысле, что стороны, легированные фосфором,
связаны друг с другом. Это мерзость, потому что при обычном использовании Zener,
сторона, легированная P, находится там, где ток выходит, и логически должна быть
называется катодом. Видимо кто-то был под ложным впечатлением
этот анод / катод относился к структуре, а не к функции.

Вы никогда не должны использовать термины анод или катод для описания
конструктивные части стабилитрона, по той же причине не следует
используйте такие термины для структуры перезаряжаемой батареи. Анод и
катод относится к функции, а не к структуре. Вместо этого вы должны обратиться к
сторону, легированную P, и сторону, легированную N, и вы должны настаивать на том, чтобы
другие делают то же самое.

Обратите внимание, что изменение маркировки на противоположное для массивов стабилитронов
не решит проблему ни в каком фундаментальном смысле, потому что
вполне разумные схемы, в которых – часть времени –
Стабилитрон смещен в прямом направлении, так что его проводимость такая же, как у любого
другой диод. Это та же самая ситуация, с которой мы сталкиваемся в связи
с перезаряжаемыми батареями: если вы прикрепите постоянный анод/катод
ярлыки к структуре, вы будете неправы, по крайней мере, часть времени.

Термины «анод» и «катод»
должным образом относятся к функции, а не к структуре.

12.

Электрохимическое следствие: В любом электрохимическом
ячейке, на аноде идут реакции окисления, а восстановления
реакции идут на катоде. (Если вы не знаете, что это
означает, не беспокойтесь об этом.) Это включает в себя зарядку аккумуляторов
(анод=положительный), а также аккумуляторы разряжаются
(анод=отрицательный). Это следствие, вытекающее из нашего определения,
и с общепринятой точки зрения, что клетка — это черный ящик,
а все внешнее по отношению к клетке есть внешняя цепь.

Ситуация представлена ​​в следующей таблице:

      charging       discharging
         
− plate:       cathode
being reduced		       anode
being oxidized
         
+ пластина:       анод
окисленный		       катод
восстановленный

13.

Сделаем небольшое исключение для черного ящика.
точки зрения и рассмотрим, что происходит внутри электрохимической ячейки.
Внутри клетки катионы (положительно заряженные частицы) движутся к
катод вносит положительный вклад в условный ток
внутри ячейки , как показано на рисунке 3.
Точно так же анионы (отрицательно заряженные частицы), движущиеся к аноду
вносить положительный вклад в условный ток внутри
ячейка . На рисунке не показаны анионы. Правило
анионы к аноду, катионы к катоду применяются только внутри клетки.
Этого правила требует тот факт, что ток подчиняется закону сохранения
закон; ток, втекающий в ячейку на аноде, должен протекать через
ячейки, а затем на катод. Вне клетки течет ток
к аноду; внутри ячейки ток течет от анода.
(Кстати, обычно считается, что вне клетки нет
подвижные анионы или катионы, просто электроны, переносимые металлическими проводами в
внешняя цепь.)

Рисунок 3. Анод и катод: внутри
Черный ящик

Говоря об ионах, нужно помнить, что катионы
положительно заряжен. Мнемоника для катионов состоит в том, чтобы рассматривать «t» как
знак плюс: ca+ion. Между тем, мнемоника для анионов является чем-то вроде
аббревиатура: отрицательный ион = анион.

Запоминая правило катионов к катоду, нужно помнить
что внутри клетки катионы идут к (а не от) катоду: ca+ионы
+о ка+ходе. Соответствующее правило анионов к аноду одинаково
действительно, но вам нужно больше работать, чтобы помнить, что анионы идут в
(не от) анода.

Пожалуйста, помните, что правило катионов к катоду подлежит
несколько предостережений. В лучшем случае это химическое следствие реального
определение. Это никак не может служить определением катода,
потому что катод хорошо определен для всех видов устройств, которые
не имеют подвижных катионов, т.е. полупроводниковые диоды, электронно-лучевые
трубки и так далее. Еще одно предостережение заключается в том, что это правило применяется к тому, что
происходит внутри клетки, тогда как для большинства целей (включая
определение анода/катода) является общепринятым и уместным
на свойства черного ящика, как видно снаружи. (Похожий
вопросы возникают в пунктах 14 и 16.)

14.

Существует небольшая вероятность путаницы при
Думая о электронно-лучевых трубках и рентгеновских трубках, из-за
искушение отклониться от точки зрения черного ящика. (Похожие проблемы
возникают в п. 13 и п. 16.) В
Рентгеновская трубка, внутри устройства происходит интересная физика,
тогда как определение анода выражается в терминах обычного
ток, протекающий во внешний терминал, протекающий в черный ящик
снаружи. Помните, снаружи устройства мы видим позитив
условный ток, выходящий из катода и входящий в
анод в соответствии с нашим определением, как показано на рисунке 1 в разделе 1. Правило ACID: Anode
Ток в устройство. (Если мы заглянем внутрь устройства, мы увидим электроны
течет из катода, но это только следствие
определение, а не определение отдельно .)

15.

Существует еще больше путаницы, если
вы пытаетесь объяснить или определить анод/катод с точки зрения электрохимии.
клетки, хотя бы потому, что очень-очень немногие понимают, как такие вещи
Работа. См. ссылку 1 и ссылки в ней. Как говорится
идет, обучение идет от известного к неизвестному. Наше определение
анод/катод, как указано в разделе 1, прост и удобен.
Внутренний механизм батареи не прост. Это не имеет никакого смысла
«объяснить» первое через второе.

Клеммы аккумулятора помечены как положительные и отрицательные. Они помечены
по напряжению, а не по заряду или току. Это условно и
вполне уместно, потому что положительный вывод остается на
положительное напряжение (относительно другого терминала) в течение всего нормального
условиях, в том числе когда батарея разряжается, перезаряжается или
просто сидит там в равновесии без тока.

Напротив, как указано в пункте 5, было бы крайне
неуместно маркировать клеммы аккумулятора как анод и катод.
Это потому, что терминал, который является катодом во время разряда
становится анодом при перезарядке… и не является ни анодом, ни катодом
в равновесной (отсутствующей) ситуации.

Кроме того, нет смысла определять анод и катод с точки зрения
электрохимия, потому что термины используются в самых разных ситуациях
где нет электрохимии, в том числе полупроводниковой
диоды, рентгеновские трубки и т.д.

16.

Лодки и другие конструкции, контактирующие с
соленая вода может привести к ситуации, которая может привести к путанице
про анод против катода. На первый взгляд может быть не очевидно
что считается «черным ящиком» и что считается
«внешняя цепь». Традиционная точка зрения такова:

  • Вода и металлы, соприкасающиеся с водой, следует рассматривать
    как гигантская электрохимическая ячейка. Есть анионы и катионы
    вода внутри черного ящика.
  • Конструкция лодки (или чего-либо другого) считается
    внешний контур. Нет ни анионов, ни катионов. Текущий
    переносятся электронами, текущими внутри металлов.

То есть принято считать лодку внешней по отношению к
вода… хотя логичнее было бы думать о
вода как внешняя по отношению к лодке. Это может показаться произвольным, но по крайней мере
это согласуется с вышеупомянутым электрохимическим следствием
(поз. 12), чтобы на аноде протекали реакции окисления,
на катоде идут восстановительные реакции. Это приводит нас к
полезная концепция жертвенный анод , который просто
дешевый, легко заменяемый электрод, который помещается в воду и
устроен так, чтобы иметь большое положительное напряжение по отношению к остальным
лодка. Это делает все остальное на лодке катодом, в значительной степени
уменьшение коррозии, поскольку большинство форм коррозии связано с окислением
реакции. Другими словами, то же самое, внутри воды,
высококоррозионные анионы, такие как OH – и Cl – , текут в сторону
анод и вдали от всего остального, в соответствии с
Правило анионов к аноду. Анод, конечно, быстро ржавеет, и
необходимо время от времени заменять.

17.

Этимология: Слова анод и катод были
введен в 1834 году Майклом Фарадеем по совету Уильяма
Уэвелл, ученый-универсал и плодовитый мастер слов. Уэвелл
немного понимал греческий и использовал его с пользой:

  • Анод происходит от греческих корней ἀνά +
    ὀδός (что означает восходящий путь).
  • Катод происходит от греческих корней κατά
    + ὀδός (что означает путь вниз).

Никогда не следует придавать слишком большое значение этимологии, потому что
значения могут дрейфовать со временем. Действительно ἀνά и
κατά отошли от своих древних корней.
Однако ὀδός нет, и
это ключ. Английские слова, когда они были придуманы, явно предназначались
для описания потока, а не напряжения. Те же корни используются в других греческих
и псевдогреческие термины на английском языке, например. анаболический, катаракта, одометр,
и так далее.

4  Резюме

Я удивлен, что некоторые люди принимают концепцию, которая проста и
неважным, сделать его излишне сложным и притвориться важным.

Имея дело с батареями, не думайте об аноде и
катод; думайте с точки зрения положительного терминала и отрицательного терминала.

При работе с полупроводниковыми диодами не беспокойтесь об аноде и
катод; подумайте о стороне, легированной фосфором, и стороне, легированной азотом.

Общее правило: Анод означает ток в черный ящик и
катод означает ток из черного ящика. Стабилитроны дают
стать отвратительным исключением, которого следует избегать, как
чума.

Существует множество свидетельств того, что даже люди, называющие себя
эксперты не могут правильно использовать терминологию анод/катод. В любой
практической ситуации, всегда есть способ выяснить, как зацепить
вещи без глубокого понимания анода по сравнению с катодом.

Термины «анод» и «катод» иногда удобны в ситуациях
где только одно направление тока имеет смысл.

В других ситуациях обычно лучше избегать терминов анод и
катод. Есть лучшие способы сказать то, что нужно сказать.
Конструктивное предложение: лучше говорить о текущем
(вместо электрода). Лучше говорить о том, что
ток делает (а не то, чем «является» электрод).

5  Номера по каталогу

1.

Джон Денкер, «Как работает батарея»
www.av8n.com/physics/battery.htm

анод | электроника | Британика

  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • В этот день в истории
  • Викторины
  • Подкасты
  • Словарь
  • Биографии
  • Резюме
  • Популярные вопросы
  • Обзор недели
  • Инфографика
  • Демистификация
  • Списки
  • #WTFact
  • Товарищи
  • Галереи изображений
  • Прожектор
  • Форум
  • Один хороший факт
  • Развлечения и поп-культура
  • География и путешествия
  • Здоровье и медицина
  • Образ жизни и социальные вопросы
  • Литература
  • Философия и религия
  • Политика, право и правительство
  • Наука
  • Спорт и отдых
  • Технология
  • Изобразительное искусство
  • Всемирная история
  • Britannica Classics
    Посмотрите эти ретро-видео из архивов Encyclopedia Britannica.
  • Britannica объясняет
    В этих видеороликах Britannica объясняет различные темы и отвечает на часто задаваемые вопросы.
  • Demystified Videos
    В Demystified у Britannica есть все ответы на ваши животрепещущие вопросы.
  • #WTFact Videos
    В #WTFact Britannica делится некоторыми из самых странных фактов, которые мы можем найти.
  • На этот раз в истории
    В этих видеороликах узнайте, что произошло в этом месяце (или любом другом месяце!) в истории.
  • Студенческий портал
    Britannica — это главный ресурс для учащихся по ключевым школьным предметам, таким как история, государственное управление, литература и т. д.
  • Портал COVID-19
    Хотя этот глобальный кризис в области здравоохранения продолжает развиваться, может быть полезно обратиться к прошлым пандемиям, чтобы лучше понять, как реагировать сегодня.
  • 100 женщин
    Britannica празднует столетие Девятнадцатой поправки, выделяя суфражисток и политиков, творящих историю.