Анод и катод это что: Знаем ли мы, что такое АНОД? и что такое КАТОД? / Теория, измерения и расчеты / Сообщество EasyElectronics.ru

Анод и катод — что это и как правильно определить? Что такое анод и катод — простое объяснение

Автор больше всего боится, что неискушённый читатель далее заголовка читать не станет. Он считает, что определение терминов анод и катод известно каждому грамотному человеку, который, разгадывая кроссворд, на вопрос о наименовании положительного электрода сразу пишет слово анод и по клеточкам всё сходится. Но не так много можно найти вещей страшнее полузнания.

Недавно в поисковой системе Google в разделе «Вопросы и ответы» я нашел даже правило, с помощью которого его авторы предлагают запомнить определение электродов. Вот оно:

«Катод — отрицательный электрод, анод — положительный . А запомнить это проще всего, если посчитать буквы в словах. В катоде столько же букв, сколько в слове «минус», а в аноде соответственно столько же, сколько в термине «плюс».

Правило простое, запоминаемое, надо было бы его предложить школьникам, если бы оно было правильным.

Хотя стремление педагогов вложить знания в головы учащихся с помощью мнемоники (наука о запоминании) весьма похвально. Но вернемся к нашим электродам.

Для начала возьмем очень серьезный документ, который является ЗАКОНОМ для науки, техники и, конечно, школы. Это «ГОСТ 15596-82 . ИСТОЧНИКИ ТОКА ХИМИЧЕСКИЕ. Термины и определения ». Там на странице 3 можно прочесть следующее: «Отрицательный электрод химического источника тока это электрод, который при разряде источника является анодом ». То же самое, «Положительный электрод химического источника тока это электрод, который при разряде источника является катодом ». (Термины выделены мной. БХ). Но тексты правила и ГОСТа противоречат друг-другу. В чем же дело?

А всё дело в том, что, например, деталь, опущенная в электролит для никелирования или для электрохимического полирования, может быть и анодом и катодом в зависимости от того наносится на нее другой слой металла или, наоборот, снимается.

Электрический аккумулятор является классическим примером возобновляемого химического источника электрического тока. Он может быть в двух режимах — зарядки и разрядки. Направление электрического тока в этих разных случаях будет в самом аккумуляторе прямо противоположным , хотя полярность электродов не меняется .

В зависимости от этого назначение электродов будет разным. При зарядке положительный электрод будет принимать электрический ток, а отрицательный отпускать. При разрядке — наоборот. При отсутствии движения электрического тока разговоры об аноде и катоде бессмысленны .

«Поэтому, во избежание неясности и неопределенности, а также ради большей точности, — записал в своих исследованиях М.Фарадей в январе 1834г., — я в дальнейшем предполагаю применять термины, определение которых сейчас дам».

Каковы же причины введения новых терминов в науку Фарадеем?

А вот они: «Поверхности, у которых, согласно обычной терминологии, электрический ток входит в вещество и из него выходит, являются весьма важными местами действия и их необходимо отличать от полюсов ». (Фарадей. Подчеркнуто нами. БХ)

В те времена после открытия Т. Зеебеком явления термоэлектричества имела хождение гипотеза о том, что магнетизм Земли обусловлен разностью температур полюсов и экватора, вследствие чего возникают токи вдоль экватора. Она не подтвердилась, но послужила Фарадею в качестве «естественного указателя » при создании новых терминов. Магнетизм Земли имеет такую полярность, как если бы электрический ток шел вдоль экватора по направлению кажущегося движения солнца.

Фарадей записывает: «На основании этого представления мы предлагаем назвать ту поверхность, которая направлена на восток — анодом, а ту, которая направлена на запад — катодом». В основе новых терминов лежал древнегреческий язык и в переводе они значили:

анод — путь (солнца) вверх, катод — путь (солнца) вниз.

В русском языке есть прекрасные термины ВОСХОД и ЗАХОД, которые легко применить для данного случая, но почему-то переводчики Фарадея этого не сделали. Мы же рекомендуем пользоваться ими, ибо в них корнем слова является ХОД и, во всяком случае, это напомнит пользователю термина, что без движения тока термин не применим. Для желающего проверить рассуждения создателя термина с помощью других правил, например правила пробочника, сообщаем, что северный магнитный полюс Земли лежит в Антарктиде, возле Южного географического полюса.

Ошибкам в применениях терминов АНОД и КАТОД нет числа. В том числе и в зарубежных справочниках и энциклопедиях. Поэтому в электрохимии пользуются другими определениями, более понятными читателю. У них

анод — это электрод, где протекают окислительные процессы, а катод — это электрод, где протекают восстановительные процессы. В этой терминологии нет места электронным приборам, но при электротехнической терминологии указать анод радиолампы, например, легко. В него входит электрический ток. (Не путать с направлением электронов).

Литература:

1. Михаил Фарадей. Экспериментальные исследования по электричеству. Том 1. Изд-во АН СССР, М. 1947. с.266-268.

2. Б.Г.Хасапов. Как определять термины «анод» и «катод». ВНИИКИ. Научно-техническая терминология. Реферативный сборник №6, Москва, 1989, с.17-20.

m.katod-anod.ru

Назначение диода, анод диода, катод диода, как проверить диод мультиметром

Назначение диода — проводить электрический ток только в одном направлении. Когда-то давно применялись ламповые диоды. Но сейчас используются в основном полупроводниковые диоды. В отличие от ламповых они значительно меньше по размеру, не требуют цепей накала и их очень просто соединять различным образом.

Условное обозначениедиода на схеме

На рисунке показано условное обозначение диода на схеме. Буквами А и К соответственно обозначены анод диода и катод диода. Анод диода — это вывод, который подключается к положительному выводу источника питания, непосредственно или через элементы схемы. Катод диода — это вывод из которого выходит ток положительного потенциала и далее через элементы схемы попадает на отрицательный электрод источника тока. Т.е. ток через диод идёт от анода к катоду. А в обратном направлении диод ток не пропускает. Если каким-то из своих выводов диод подключается к источнику переменного напряжения, то на другом его выводе получается постоянное напряжение с полярностью, зависящей от того, как диод подключен. Если он подключен анодом к переменному напряжению, то с катода мы получим положительное напряжение. Если он подключен катодом, то с анода будет получено соответственно отрицательное напряжение.

Как проверить диод мультиметром

Как проверить диод мультиметром или тестером — такой вопрос встаёт тогда, когда есть подозрение, что диод неисправен. Но, ответ на этот вопрос даёт ещё один ответ, где у диода анод, а где катод. Т.е. если мы изначально не знаем цоколёвку диода, то просто ставим мультиметр или тестер на прозвонку диодов (или на измерение сопротивления) и по очереди прозваниваем диод в обоих направлениях. Если диод исправен, наш прибор будет показывать прохождение тока только в одном из вариантов. Если диод пропускает ток в обоих вариантах — диод пробит. Если он не пропускает ни в каком варианте, диод перегорел и также неисправен. 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.

katod-anod.ru

Определяем полярность светодиода. Где плюс и минус у LED

Любой любитель самоделок и электроники используют диоды в качестве индикаторов, или в качестве световых эффектов и освещения. Чтобы Led прибор светился, нужно его правильно подключить. Вам уже известно, что диод проводит ток только в одну сторону. Поэтому прежде чем паять, нужно определить где анод и катод у светодиода.

Вы можете встретить два обозначения LED на принципиальной электрической схеме.

Треугольная половина обозначения – анод, а вертикальная линия – катод. Две стрелки обозначают то, что диод излучает свет. Итак, на схеме указывается анод и катод диода, как найти его на реальном элементе?

Цоколевка 5мм диодов

Чтобы подключить диоды как на схеме нужно определиться где у светодиода плюс и минус. Для начала рассмотрим на примере распространённых маломощных 5 мм диодов.

На рисунке выше изображен: А — анод, К — катод и схематическое обозначение.

Обратите внимание на колбу. В ней видно две детали – это небольшой металлический анод, и широкая деталь похожая на чашу – это катод. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду.

Если вы используете новые LED элементы, вам еще проще определить их цоколевку. Определить полярность светодиода поможет длина ножек. Производители делают короткую и длинную ножку. Плюс всегда длиннее минуса!

Если вы паяете не новый диод, тогда плюс и минус у него одинаковой длины. В таком случае определить плюс и минус поможет тестер или простой мультиметр.

Как определить анод и катод у диодов 1Вт и более

В фонариках и прожекторах 5мм образцы используются всё реже, на их смену пришли мощные элементы мощностью от 1 ватта или SMD. Чтобы понять где плюс и минус на мощном светодиоде, нужно внимательно посмотреть на элемент со всех сторон.

Самые распространённые модели в таком корпусе имеют мощность от 0,5 ватт. На рисунке красным обведена пометка о полярности. В данном случае значком «плюс» помечен анод у светодиода 1Вт.

Как узнать полярность SMD?

SMD активно применяются практических в любой технике:

  • Лампочки;
  • светодиодные ленты;
  • фонарики;
  • индикация чего-либо.

Их внутренностей разглядеть не получится, поэтому нужно либо использовать приборы для проверки, либо полагаться на корпус светодиода.

Например, на корпусе SMD 5050 есть метка на углу в виде среза. Все выводы, расположенные со стороны метки – это катоды. В его корпусе расположено три кристалла, это нужно для достижения высокой яркости свечения.

Подобное обозначение у SMD 3528 тоже указывает на катод, взгляните на эту фотографию светодиодной ленты.

Маркировка выводов SMD 5630 аналогична – срез указывает на катод. Его можно распознать еще и по тому, что теплоотвод на нижней части корпуса смещён к аноду.

Как определить плюс на маленьком SMD?

В отдельных случаях (SMD 1206) можно встретить еще один способ обозначения полярности светодиодов: с помощью треугольника, П-образной или Т-образной пиктограммы на поверхности диода.

Выступ или сторона, на которую указывает треугольник, является направлением протекания тока, а вывод расположенный там – катодом.

Определяем полярность мультиметром

При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате.

Светодиоды в прожекторах и лампах обычно распаяны на алюминиевой пластине, поверх которой нанесён диэлектрик и токоведущие дорожки. Сверху она обычно имеет белое покрытие, на нём часто указана информация о характеристиках источника питания, иногда и распиновка.

Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений?

Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование – 5630.

Чтобы проверить на исправность и определить плюс и минус светодиода воспользуемся мультиметром. Черный щуп подключаем в минус, com или гнездо со знаком заземления. Обозначение может отличаться в зависимости от модели мультиметра.

Далее выбираем режим Омметра или режим проверки диодов. Затем подключаем поочередно щупы мультиметра к выводам диода сначала в одном порядке, а потом наоборот. Когда на экране появятся хоть какие-то значения, или диод загорится – значит полярность правильная. На режиме проверки диодов значения равны 500-1200мВ.

В режиме измерения значения будут подобными тем, что на рисунке. Единица в крайнем левом разряде обозначает превышение предела, либо бесконечность.

Другие способы определения полярности

Самый простой вариант для определения где плюс у светодиода – это батарейки с материнской платы, типоразмера CR2032.

Её напряжение порядка 3-х вольт, чего вполне хватит чтобы зажечь диод. Подключите светодиод, в зависимости от его свечения вы определите расположение его выводов.

Таким образом можно проверить любой диод. Однако это не очень удобно.

Можно собрать простейший пробник для светодиодов, и не только определять их полярность, но и рабочее напряжение.


Схема самодельного пробника

При правильном подключении светодиода через него будет протекать ток порядка 5-6 миллиампер, что безопасно для любого светодиода. Вольтметр покажет падение напряжения на светодиоде при таком токе. Если полярность светодиода и пробника совпадёт – он засветится, и вы определите цоколевку.

Знать рабочее напряжение нужно, так как оно отличается в зависимости от типа светодиода и его цвета (красный берет на себя менее 2-х вольт).

И последний способ изображен на фото ниже.

Включите на тестере режим Hfe, вставьте светодиод в разъём для проверки транзисторов, в область помеченной как PNP, в отверстия E и C, длинной ножкой в E. Так можно проверить работоспособность светодиода и его распиновку.

Если светодиод выполнен в другом виде, например, smd 5050, вы можете воспользоваться этим способом просто – вставьте в E и C обычные швейные иглы, и прикоснитесь к ним контактами светодиода.

Любому любителю электроники, да и самоделок вообще нужно знать, как определить полярность светодиода и способы их проверки.

Будьте внимательны при выборе элементов вашей схемы. В лучшем случае они просто быстрее выйдут из строя, а в худшем – мгновенно вспыхнут синем пламенем.

svetodiodinfo.ru

Обозначение светодиодов и других диодов на схеме

Название диод переводится как «двухэлектродный». Исторически электроника берёт своё начало от электровакуумных приборов. Дело в том, что лампы, которые многие помнят из старых телевизоров и приёмников, носили названия типа диод, триод, пентод и т.д.

Название заключало в себе количество электродов или ножек прибора. Полупроводниковые диоды были изобретены в начале прошлого века. Их использовали для детектирования радиосигнала.

Главное свойство диода – характеристики проводимости, зависящие от полюсовки приложенного к выводам напряжения. Обозначение диода указывает нам на проводящее направление. Движение тока совпадает со стрелкой на УГО диода.

УГО – условное графическое обозначение. Иначе говоря, это значок, которым обозначается элемент на схеме. Давайте разберем как отличать обозначение светодиода на схеме от других подобных элементов.

Диоды, какие они бывают?

Кроме отдельных выпрямительных диодов их группируют по области применения в один корпус.

Обозначение диодного моста

Например, так изображается диодный мост для выпрямления однофазного напряжения переменного тока. А ниже внешний вид диодных мостов и сборок.

Другим видом выпрямительного прибора является диод Шоттки – предназначен для работы в высокочастотных цепях. Выпускается как в дискретном виде, так и в сборках. Их часто можно встретить в импульсных блоках питания, например БП для персонального компьютера AT или ATX.

Обычно на сборках Шоттки на корпусе указывается его цоколевка и внутренняя схема включения.


Специфичные диоды

Выпрямительный диод мы уже рассмотрели, давайте взглянем на диод Зенера, который в отечественной литературе называют – стабилитрон.


Обозначение стабилитрона (диод Зенера)

Внешне он выглядит как обычный диод – черный цилиндр с меткой на одной из сторон. Часто встречается в маломощном исполнении – небольшой стеклянный цилиндр красного цвета с черной меткой на катоде.

Обладает важным свойством – стабилизация напряжения, поэтому включается параллельно нагрузке в обратном направлении, т.е. к катоду подключается плюс питания, а анод к минусу.

Следующий прибор – варикап, принцип его действия основан на изменении величины барьерной емкости, в зависимости от величины приложенного напряжения. Используется в приемниках и в цепях, где нужно производить операции с частотой сигнала. Обозначается как диод, совмещенный с конденсатором.

Варикап — обозначение на схеме и внешний вид

Динистор – обозначение которого выглядит как диод, перечеркнутый поперек. По сути так и есть – он из себя представляет 3-х переходный, 4-х слойный полупроводниковый прибор. Благодаря своей структуре обладает свойством пропускать ток, при преодолении определенного барьера напряжения.

Например, динисторы на 30В или около того часто используются в лампах «энергосберегайках», для запуска автогенератора и других блоках питания, построенных по такой схеме.

Обозначение динистора

Светодиоды и оптоэлектроника

Раз диод излучает свет, значит обозначение светодиода должно быть с указанием этой особенности, поэтому к обычному диоду добавили две исходящие стрелки.


В реальности есть много разных способов определить полярность, подробнее об этом есть целая статья. Ниже, для примера, распиновка зеленого светодиода.

Обычно у светодиода маркировка выводов выполняется либо меткой, либо ножками разной длины. Короткая ножка – это минус.

Фотодиод, прибор обратный по своему действию от светодиода. Он изменяет состояние своей проводимости в зависимости от количества света, попадающего на его поверхность. Его обозначение:


Такие приборы используются в телевизорах, магнитофонах и прочей аппаратуре, которая управляется пультом дистанционного управления в инфракрасном спектре. Такой прибор можно сделать, спилив корпус обычного транзистора.

Часто применяется в датчиках освещенности, на устройствах автоматического включения и выключения осветительных цепей, например таких:


Оптоэлектроника – область которая получила широкое распространения в передаче данных и устройствах связи и управления. Благодаря своему быстродействию и возможности осуществить гальваническую развязку, она обеспечивает безопасность для питаемых устройств в случае возникновения высоковольтного скачка на первичной стороне. Однако не в таком виде как указано, а в виде оптопары.

В нижней части схемы вы видите оптопару. Включение светодиода здесь происходит замыканием силовой цепи с помощью оптотранзистора в цепи светодиода. Когда вы замыкаете ключ, ток идёт через светодиод в оптопаре, в нижнем квадрате слева. Он засвечивается и транзистор, под действием светового потока, начинает пропускать ток через светодиод LED1, помеченный зеленым цветом.

Такое же применение используется в цепях обратной связи по току или напряжению (для их стабилизации) многих блоков питания. Сфера применения начинается от зарядных устройств мобильных телефонов и блоков питания светодиодных лент, до мощных питающих систем.

Диодов существует великое множество, некоторые из них похожи по своим характеристикам, некоторые имеют совершенно необычные свойства и применения, их объединяет наличие всего лишь двух функциональных выводов.

Вы можете встретить эти элементы в любой электрической схеме, нельзя недооценивать их важность и характеристики. Правильный подбор диода в цепи снаббера, например, может значительно повлиять на КПД и тепловыделение на силовых ключах, соответственно на долговечность блока питания.

Если вам было что-нибудь непонятно – оставляйте комментарии и задавайте вопросы, в следующих статьях мы обязательно раскроем все непонятные вопросы и интересные моменты!

svetodiodinfo.ru

Как проверить диод мультиметром — Практическая электроника

В радиоэлектронике в основном применяются два типа диодов — это просто диоды, а также есть и светодиоды. Есть также стабилитроны, диодные сборки, стабисторы и тд. Но я их не отношу к какому то определенному классу.

На фото ниже у нас простой диод и светодиод.

Диод состоит из P-N перехода, поэтому весь прикол в проверке диода в том, что он пропускает ток только в одном направлении, а в другом не пропускает. Если это условие выполняется, то можно дать диагноз диоду — асболютно здоров. Берем наш известный мультик и крутилку ставим на значок проверки диодов. Подробнее об этом и других значках я говорил в статье Как измерить ток и напряжение мультиметром?.

Хотелось бы добавить пару слов о диоде. Диод, как и резистор, имеет два конца. И называются они по особенному — катод и анод. Если на анод подать плюс, а на катод минус, то ток через него спокойно потечет, а если на катод подать плюс, а на анод минус — ток НЕ потечет.

Проверяем первый диод. Один щуп мультиметра ставим на один конец диода, другой щуп на другой конец диода.

Как мы видим, мультиметр показал напряжение в 436 миллиВольт. Значит, конец диода, который касается красный щуп — это анод, а другой конец — катод. 436 миллиВольт — это падение напряжения на прямом переходе диода. По моим наблюдениям, это напряжение может быть от 400 и до 700 миллиВольт для кремниевых диодов, а для германиевых от 200 и до 400 миллиВольт. Далее меняем выводы диода местами.

Единичка на мультиметре означает, что сейчас электрический ток не течет через диод. Следовательно, наш диод вполне рабочий.

А как же проверить светодиод? Да точно также! Светодиод — это точно тот же самый простой диод, но фишка его в том, что он светится, когда на его анод подают плюс, а на катод — минус.

Смотрите, он маленько светится! Значит вывод светодиодика, на котором красный щуп — это анод, а вывод на котором черный щуп — катод. Мультиметр показал падение напряжения 1130 миллиВольт. Это нормально. Оно также может изменяться, в зависимости от «модели» светодиода.

Меняем щупы местами. Светодиодик не загорелся.

Выносим вердикт — вполне работоспособный светодиод!

А как же проверить диодные сборки, диодные мосты и стабилитроны? Диодные сборки — это соединение нескольких диодов, в основном 4 или 6. Находим схемку диодной сборки, и тыкаем щупами мультика по выводам этой самой диодной сборки и смотрим на показания мультика. Стабилитроны проверяются точно также, как и диоды.

www.ruselectronic.com

Маркировка диодов: таблица обозначений

Содержание:
  1. Маркировка импортных диодов
  2. Маркировка диодов анод катод

Стандартная конструкция полупроводникового диода выполнена в виде полупроводникового прибора. В нем имеется два вывода и один выпрямляющий электрический переход. В работе прибора использованы различные свойства, связанные с электрическими переходами. Вся система соединена в едином корпусе из пластмассы, стекла, металла или керамики. Часть кристалла с более высокой концентрацией примесей носит название эмиттера, а область, имеющая низкую концентрацию, называется базой. Маркировка диодов и схема обозначений применяются в соответствии с их индивидуальными свойствами, конструктивными особенностями и техническими характеристиками.

Характеристики и параметры диодов

В зависимости от применяемого материала, диоды могут быть выполнены из кремния или германия. Кроме того, для их изготовления используется фосфид индия и арсенид галлия. Диоды из германия обладают более высоким коэффициентом передачи, по сравнению с кремниевыми изделиями. У них большая проводимость при сравнительно невысоком напряжении. Поэтому, они широко используются в производстве транзисторных приемников.

В соответствии с технологическими признаками и конструкциями, диоды различаются как плоскостные или точечные, импульсные, универсальные или выпрямительные. Среди них следует отметить отдельную группу, куда входят светодиоды, фотодиоды и тиристоры. Все перечисленные признаки дают возможность определить диод по внешнему виду.

Характеристики диодов определяются такими параметрами, как прямые и обратные токи и напряжения, диапазоны температур, максимальное обратное напряжение и другие значения. В зависимости от этого, производится нанесение соответствующих обозначений.

Обозначения и цветовая маркировка диодов

Современные обозначения диодов соответствуют новым стандартам. Они разделяются на группы, в зависимости от предельной частоты, при которой происходит усиление передачи тока. Поэтому, диоды бывают низкой, средней, высокой и сверхвысокой частоты. Кроме того, у них различная рассеиваемая мощность: малая, средняя и большая.

Маркировка диодов представляет собой краткое условное обозначение элемента в графическом исполнении с учетом параметров и технических особенностей проводника. Материал, из которого изготовлен полупроводник, имеет обозначение на корпусе соответствующими буквенными символами. Эти обозначения проставляются вместе с назначением, типом, электрическими свойствами прибора и его условным обозначением. Это помогает, в дальнейшем, правильно подключить диод в электронную схему устройства.

Выводы анода и катода обозначаются стрелкой или знаками плюс или минус. Цветовые коды и метки в виде точек или полосок, наносятся возле анода. Все обозначения и цветовая маркировка позволяют быстро определить тип устройства и правильно использовать его в различных схемах. Подробная расшифровка данной символики приводится в справочных таблицах, которые широко используются специалистами в области электроники.

Маркировка импортных диодов

В настоящее время широко используются SMD-диоды зарубежного производства. Конструкция элементов выполнена в виде платы, на поверхности которой закреплен чип. Слишком маленькие размеры изделия не позволяют нанести на него маркировку. На более крупных элементах обозначения присутствуют в полном или сокращенном варианте.

В электронике SMD-диоды составляют около 80% всех используемых изделий этого типа. Такое разнообразие деталей заставляет внимательнее относиться к обозначениям. Иногда они могут не совпадать с заявленными техническими характеристиками, поэтому желательно провести дополнительную проверку сомнительных элементов, если они планируются к использованию в сложных и точных схемах. Следует учитывать, что маркировка диодов этого типа может быть разной на совершенно одинаковых корпусах. Иногда присутствует только буквенная символика, без каких-либо цифр. В связи с этим рекомендуется использовать таблицы с типоразмерами диодов от разных производителей.

Для SMD-диодов чаще всего используется тип корпуса SOD123. На один из торцов может наноситься цветная полоса или тиснение, что означает катод с отрицательной полярностью для открытия р-п-перехода. Единственная надпись соответствует обозначению корпуса.

Тип корпуса не играет решающей роли при использовании диода. Одной из основных характеристик является рассеивание некоторого количества тепла с поверхности элемента. Кроме того, учитываются значения рабочего и обратного напряжения, величина максимально допустимого тока через р-п-переход, мощность рассеивания и другие параметры. Все эти данные указаны в справочниках, а маркировка лишь ускоряет поиск нужного элемента.

По внешнему виду корпуса не всегда удается определить производителя. Для поиска нужного изделия существуют специальные поисковики, в которые нужно ввести цифры и буквы в определенной последовательности. В некоторых случаях диодные сборки вообще не несут какой-либо информации, поэтому в таких случаях сможет помочь только справочник. Подобные упрощения, делающие обозначение диода очень коротким, объясняются крайне ограниченным пространством для нанесения маркировки. При использовании трафаретной или лазерной печати удается разместить 8 символов на 4 мм2.

Стоит учесть и тот факт, что одним и тем же буквенно-цифровым кодом могут обозначаться совершенно разные элементы. В таких случаях анализируется вся электрическая схема.

Иногда в маркировке указывается дата выпуска и номер партии. Подобные отметки наносятся для возможности отслеживания более современных модификаций изделий. Выпускается соответствующая корректирующая документация с номером и датой. Это позволяет более точно установить технические характеристики элементов при сборке наиболее ответственных схем. Применяя старые детали для новых чертежей, можно не получить ожидаемого результата, готовое изделие в большинстве случаев просто отказывается работать.

Маркировка диодов анод катод

Каждый диод, как и резистор, оборудован двумя выводами – анодом и катодом. Эти названия не следует путать с плюсом и минусом, которые означают совершенно другие параметры.

Тем не менее, очень часто требуется определить точное соответствие каждого диодного вывода. Существует два способа определения анода и катода:

  • Катод маркируется полоской, которая заметно отличается от общего цвета корпуса.
  • Второй вариант предполагает проверку диода мультиметром. В результате, не только устанавливается местонахождение анода и катода, но и проверяется работоспособность всего элемента.

electric-220.ru

ДИОДЫ

Диод является двух электродным полупроводниковым прибором. Это соответственно Анод (+) или положительный электрод и Катод (-) или отрицательный электрод. Принято говорить, что диод имеет (p) и (n) области, они соединены с выводами диода. Вместе они образуют p-n переход. Разберем подробнее, что же такое этот p-n переход. Полупроводниковый диод представляет собой очищенный кристалл кремния или германия, в котором в область (p) введена акцепторная примесь, а в область (n) введена донорная примесь. В качестве донорной примеси могут выступать ионы Мышьяка, а в качестве акцепторной примеси ионы Индия. Основное свойство диода, это возможность пропускать ток только в одну сторону. Рассмотрим приведенный ниже рисунок:

На этом рисунке видно, что если диод включить Анодом к плюсу питания и Катодом к минусу питания, то диод находится в открытом состоянии и проводит ток, так как его сопротивление незначительно. Если диод включен Анодом к минусу, а Катодом к плюсу, то сопротивление диода будет очень большим, и тока в цепи практически не будет, вернее он будет, но настолько маленьким, что им можно пренебречь.

Подробнее можно узнать, посмотрев следующий график, Вольт-Амперную характеристику диода:

В прямом включении, как мы видим из этого графика диод имеет небольшое сопротивление, и соответственно хорошо пропускает ток, а в обратном включении до определенной величины напряжения диод закрыт, имеет большое сопротивление и практически не проводит ток. В этом легко убедиться, если есть под рукой диод и мультиметр, нужно поставить прибор в положение звуковой прозвонки, либо установив переключатель мультиметра напротив значка диода, в крайнем случае, можно попробовать прозвонить диод, установив переключатель на положение 2 КОм измерения сопротивления. Изображается на принципиальных схемах диод так, как на рисунке ниже, запомнить, где какой вывод легко: ток у нас, как известно, всегда течет от плюса к минусу, так вот треугольник в изображении диода как бы показывает своей вершиной направление тока, то есть от плюса к минусу.

Про анод и катод источника питания необходимо знать тем, кто занимается практической электроникой. Что и как называют? Почему именно так? Будет углублённое рассмотрение темы с точки зрения не только радиолюбительства, но и химии. Наиболее популярное объяснение звучит следующим образом: анод — это положительный электрод, а катод — отрицательный. Увы, это не всегда верно и неполно. Чтобы уметь определить анод и катод, необходимо иметь теоретическую базу и знать, что да как. Давайте рассмотрим это в рамках статьи.

Анод

Обратимся к ГОСТ 15596-82, который занимается химическими Нас интересует информация, размещённая на третьей странице. Согласно ГОСТу, отрицательным электродом является именно анод. Вот так да! А почему именно так? Дело в том, что именно через него электрический ток входит из внешней цепи в сам источник. Как видите, не всё так легко, как кажется на первый взгляд. Можно посоветовать внимательно рассматривать представленные в статье картинки, если содержимое кажется слишком сложным — они помогут понять, что же автор хочет вам донести.

Катод

Обращаемся всё к тому же ГОСТ 15596-82. Положительным электродом химического источника тока является тот, при разряде из которого он выходит во внешнюю цепь. Как видите, данные, содержащиеся в ГОСТ 15596-82, рассматривают ситуацию с другой позиции. Поэтому при консультировании с другими людьми насчет определённых конструкций необходимо быть очень осторожным.

Возникновение терминов

Их ввёл ещё Фарадей в январе 1834 года, чтобы избежать неясности и добиться большей точности. Он предлагал и свой вариант запоминания на примере с Солнцем. Так, у него анод — это восход. Солнце движется вверх (ток входит). Катод — это заход. Солнце движется вниз (ток выходит).

Пример радиолампы и диода

Продолжаем разбираться, что для обозначения чего используется. Допустим, один из данных потребителей энергии у нас имеется в открытом состоянии (в прямом включении). Так, из внешней цепи диода в элемент по аноду входит электрический ток. Но не путайтесь благодаря такому объяснению с направлением электронов. Через катод во внешнюю цепь из используемого элемента выходит электрический ток. Та ситуация, что сложилась сейчас, напоминает случаи, когда люди смотрят на перевёрнутую картину. Если данные обозначения сложные — помните, что разбираться в них таким образом обязательно исключительно химикам. А сейчас давайте сделаем обратное включение. Можно заметить, что полупроводниковые диоды практически не будут проводить ток. Единственное возможное здесь исключение — обратный пробой элементов. А электровакуумные диоды (кенотроны, радиолампы) вообще не будут проводить обратный ток. Поэтому и считается (условно), что он через них не идёт. Поэтому формально выводы анод и катод у диода не выполняют свои функции.

Почему существует путаница?

Специально, чтобы облегчить обучение и практическое применение, было решено, что диодные элементы названия выводов не будут менять зависимо от своей схемы включения, и они будут «прикреплены» к физическим выводам. Но это не относится к аккумуляторам. Так, у полупроводниковых диодов всё зависит от типа проводимости кристалла. В электронных лампах этот вопрос привязан к электроду, который эмитирует электроны в месте расположения нити накала. Конечно, тут есть определённые нюансы: так, через такие как супрессор и стабилитрон, может немного протекать обратный ток, но здесь существует специфика, явно выходящая за рамки статьи.

Разбираемся с электрическим аккумулятором

Это по-настоящему классический пример химического источника электрического тока, что является возобновляемым. Аккумулятор пребывает в одном из двух режимов: заряд/разряд. В обоих этих случаях будет разное направление электрического тока. Но обратите внимание, что полярность электродов при этом меняться не будет. И они могут выступать в разных ролях:

  1. Во время зарядки положительный электрод принимает электрический ток и является анодом, а отрицательный его отпускает и именуется катодом.
  2. При отсутствии движения о них разговор вести нет смысла.
  3. Во время разряда положительный электрод отпускает электрический ток и является катодом, а отрицательный принимает и именуется анодом.

Об электрохимии замолвим слово

Здесь используют немного другие определения. Так, анод рассматривается как электрод, где протекают окислительные процессы. И вспоминая школьный курс химии, можете ответить, что происходит в другой части? Электрод, на котором протекают восстановительные процессы, называется катодом. Но здесь нет привязки к электронным приборам. Давайте рассмотрим ценность окислительно-восстановительных реакций для нас:

  1. Окисление. Происходит процесс отдачи частицей электрона. Нейтральная превращается в положительный ион, а отрицательная нейтрализуется.
  2. Восстановление. Происходит процесс получения частицей электрона. Положительная превращается в нейтральный ион, а потом в отрицательный при повторении.
  3. Оба процесса являются взаимосвязанными (так, количество электронов, что отданы, равняется присоединённому их числу).

Также Фарадеем для обозначения были введены названия для элементов, что принимают участие в химических реакциях:

  1. Катионы. Так называются положительно заряженные ионы, что двигаются в в сторону отрицательного полюса (катода).
  2. Анионы. Так называются отрицательно заряженные ионы, что двигаются в растворе электролита в сторону положительного полюса (анода).

Как происходят химические реакции?

Окислительная и восстановительная полуреакции являются разделёнными в пространстве. Переход электронов между катодом и анодом осуществляется не непосредственно, а благодаря проводнику внешней цепи, на котором создаётся электрический ток. Здесь можно наблюдать взаимное превращение электрической и химической форм энергии. Поэтому для образования внешней цепи системы из проводников разного рода (коими являются электроды в электролите) и необходимо пользоваться металлом. Видите ли, напряжение между анодом и катодом существует, как и один нюанс. И если бы не было элемента, что мешает им напрямую произвести необходимый процесс, то ценность источников химического тока была бы весьма низка. А так, благодаря тому, что заряду необходимо пройтись по той схеме, была собрана и работает техника.

Что есть что: шаг 1

Теперь давайте будем определять, что есть что. Возьмём гальванический элемент Якоби-Даниэля. С одной стороны он состоит из цинкового электрода, который опущен в раствор сульфата цинка. Затем идёт пористая перегородка. И с другой стороны имеется медный электрод, который расположен в растворе Они соприкасаются между собой, но химические особенности и перегородка не дают смешаться.

Шаг 2: Процесс

Происходит окисление цинка, и электроны по внешней цепи двигаются к меди. Так получается, что гальванический элемент имеет анод, заряженный отрицательно, и катод — положительный. Причем данный процесс может протекать только в тех случаях, когда электронам есть куда «идти». Дело в том, что попасть напрямую от электрода к другому мешает наличие «изоляции».

Шаг 3: Электролиз

Давайте рассмотрим процесс электролиза. Установка для его прохождения является сосудом, в котором имеется раствор или расплав электролита. В него опущено два электрода. Они подключены к источнику постоянного тока. Анод в этом случае — это электрод, который подключен к положительному полюсу. Здесь происходит окисление. Отрицательно заряженный электрод — это катод. Здесь протекает реакция восстановления.

Шаг 4: Напоследок

Поэтому при оперировании данными понятиями всегда необходимо учитывать, что анод не в 100% случаев используется для обозначения отрицательного электрода. Также катод периодически может лишаться своего положительного заряда. Всё зависит от того, какой процесс на электроде протекает: восстановительный или окислительный.

Заключение

Вот таким всё и является — не очень сложно, но не скажешь, что и просто. Мы рассмотрели гальванический элемент, анод и катод с точки зрения схемы, и сейчас проблем с соединением источников питания с наработками у вас быть не должно. И напоследок нужно оставить ещё немного ценной для вас информации. Всегда приходится учитывать разницу, которую имеет анода. Дело в том, что первый всегда будет немного большим. Это из-за того, что коэффициент полезного действия не работает с показателем в 100 % и часть зарядов рассеивается. Именно из-за этого можно увидеть, что аккумуляторы имеют ограничение на количество раз заряда и разряда.

Катод – это электрод устройства, который подключен к отрицательному полюсу источнику тока. Анод – противоположность ему. Это электрод прибора, подключенный к положительному полюсу источника тока.

Обратите внимание! Чтобы легче запомнить разницу между ними, используют шпаргалку. В словах «катод»-«минус», «анод»-«плюс» одинаковое число букв.

Применение в электрохимии

В этом разделе химии катод – это отрицательно заряженный электрический проводник (электрод), притягивающий к себе положительно заряженные ионы (катионы) во время процессов окисления и восстановления.

Электролитическое рафинирование – это электролиз сплавов и водных растворов. Большинство цветных металлов подвергаются такой очистке. При помощи электролитической очистки получается металл с высокой чистотой. Так, степень чистоты меди после рафинирования достигает 99,99%.

На положительном электрическом проводнике во время рафинирования или очистки проходит электролитический процесс. Во время него металл с примесями помещают в электролизер и делают анодом. Такие процессы проводятся при помощи внешнего источника электрической энергии и называются реакциями электролиза. Осуществляются в электролизерах. Он выполняет функцию электронасоса, нагнетающего отрицательно заряженные частицы (электроны) в отрицательный проводник и удаляющего его из анода. Откуда исходит ток, неважно.

На катоде очищается металл от посторонних примесей. Простой катод изготавливается из вольфрама, иногда – из тантала. Достоинством вольфрамового отрицательного электрода является стойкость его изготовления. Из недостатков – имеет низкую эффективность и неэкономичность. Сложные катоды имеют разное устройство. У многих таких типов проводников на чистый металл сверху наносится специальный слой, который активирует получение большей производительности при относительно низких температурах. Они очень экономичны. Их недостаток состоит в небольшой устойчивости производительности.

Готовый чистый металл тоже называется катодом. Например, цинковый или платиновый катод. На производстве отрицательный проводник отделяют от катодной основы при помощи катодосдирочных машин.

При удалении отрицательно заряженных частиц из электрического проводника на нем создается анод, а при нагнетании отрицательно заряженных частиц на электрический проводник – катод. При электролизе очищаемого металла его положительные ионы притягивают к себе отрицательно заряженные частицы на отрицательном проводнике, и происходит восстановительный процесс. Чаще всего используют такие аноды:

  • цинковые;
  • кадмиевые;
  • медные;
  • никелевые;
  • оловянные;
  • золотые;
  • серебряные;
  • платиновые.

Чаще всего на производстве используют цинковые аноды. Они бывают:

  • катанные;
  • литые;
  • сферические.

Больше всего применяют катанные цинковые аноды. Еще используют никелевые и медные. А вот кадмиевые почти не используются из-за их токсичности для экологии. Бронзовые и оловянные аноды применяют при изготовлении радиоэлектронных печатных плат.

Гальванизация (гальваностегия) – процесс нанесения тонкого слоя металла на другой предмет с целью предотвращения коррозии изделия, окисления контактов в электронике, износостойкости, декорации. Суть процесса такая же, как при рафинировании.

Цинк и олово используют для повышения стойкости изделия при коррозии. Цинкование бывает холодным, горячим, гальваническим, газотермическим и термодиффузионным. Золото используют в основном в защитно-декоративных целях. Серебро повышает стойкость контактов электроприборов к окислению. Хром – для увеличения износостойкости и защиты от коррозии. Хромирование придает изделиям красивый и дорогой вид. Используется для нанесения на ручки, краны, колесные диски и т.д. Процесс хромирования токсичен, поэтому строго регламентируется законодательством разных стран. Ниже на картинке представлен метод гальванизации при помощи никеля.

Применение в вакуумных электронных приборах

Здесь катод выступает источником свободных электродов. Они образуются в ходе их выбивания из металла при высоких температурах. Положительно заряженный электрод притягивает электроны, выпущенные отрицательным проводником. В разных аппаратах он в разной степени собирает их в себя. В электронных трубках он полностью притягивает отрицательно заряженные частицы, а в электронно-лучевых приборах – частично, формируя в завершении процесса электронный луч.

Например, при электролитическом рафинировании металлов (меди , никеля и пр.) на катоде осаждается очищенный металл.

Катод в вакуумных электронных приборах

Катод у полупроводниковых приборов

Знак анода и катода

В литературе встречается различное обозначение знака катода — «-» или «+», что определяется, в частности, особенностями рассматриваемых процессов.

В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления , а анод — тот, где протекает процесс окисления . При работе электролизера (например, при рафинировании меди) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд), здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод.

В электротехнике катод — отрицательный электрод, ток течет от анода к катоду, электроны , соответственно, наоборот.

См. также

Литература

Ссылки

  • Рекомендации ИЮПАК по выбору знака для величин анодного и катодного токов

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое «Катод» в других словарях:

    — (греч. kathodos спуск). Полюс гальванической пары, противоположный аноду. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А. Н., 1910. КАТОД в гальванических элементах и вольтовом столбе отрицательный полюс, т. е. конец… … Словарь иностранных слов русского языка

    катод — а, м. cathode f. <англ. cathode < гр. kathodos путь вниз, спуск. Электрод, соединенный с отрицательным полюсом источника тока (в противоположность аноду). БАС 1. В действии таких приборов, как гальваническая баттарея, полярности нет и быть… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

    катод — катод Плоская заготовка, получаемая методом электролиза, предназначенная для переплава. [ГОСТ 25501 82] катод Отрицательный электрод рентгеновской трубки [Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология… … Справочник технического переводчика

    — (от греч. kathodes ход вниз, возвращение; термин предложен англ. физиком М. Фарадеем в 1834), 1) отрицательный электрод электровакуумного или газоразрядного прибора, служащий источником эл нов, к рые обеспечивают проводимость межэлектродного пр… … Физическая энциклопедия

    Эмиттер Словарь русских синонимов. катод сущ., кол во синонимов: 4 термокатод (1) … Словарь синонимов

    КАТОД — КАТОД, электрод, соединенный с отрицательным полюсом батареи. Если в жидкость погрузить две металлические пластины, соединенные с полюсами батареи, то различие между катодом и анодом скажется в следующем: если пластины, из к рых сделаны электроды … Большая медицинская энциклопедия

    катод — электровакуумного прибора; катод Электрод, основным назначением которого обычно является испускание электронов при электрическом разряде … Политехнический терминологический толковый словарь

    — (от греческого kathodos ход вниз, возвращение), электрод электронного либо электротехнического прибора или устройства (например, электровакуумного прибора, гальванического элемента, электролитической ванны), характеризующийся тем, что движение… … Современная энциклопедия

    — (от греч. kathodos ход вниз возвращение), в широком смысле электрод различных радио и электротехнических устройств или приборов (электронных ламп, гальванических элементов, электролитических ванн и т. д.), характеризующийся тем, что движение… … Большой Энциклопедический словарь

    КАТОД, отрицательно заряженный ЭЛЕКТРОД в электролитическом элементе или ЭЛЕКТРОННОЙ ТРУБКЕ. В процессе ЭЛЕКТРОЛИЗА (где электрическая энергия используется для осуществления химических изменений) к нему притягиваются положительно заряженные ионы… … Научно-технический энциклопедический словарь

    КАТОД, катода, муж. (греч. kathodos возвращение) (физ.). Отрицательный электрод; ант. анод. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

Книги

  • Методы экспериментальной физики в избранных технологиях защиты природы и человека: Монография , Коржавый Алексей Павлович. В книге изложены избранные методы экспериментальной физики, созданные на основе вакуумных СВЧ-, газоразрядных лазеров и приборов отпаянного типа для защиты окружающей природной среды и…

Никель анод, катод

Цветной металлопрокат/Никелевый прокат/Никель анод, катод

По вопросам цены и наличия обращайтесь 

по телефонам: +7 (3435) 48-50-92;  92-26-99 +7-922-109-57-42 

или отправьте Вашу заявку на E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. 

 

 

 

 

 

 

Анодный никель (используется для электролитических покрытий) изготавливают двух типов: непассивирующийся — марки НПАН и обычный — марок НПА-1 и НПА-2. Аноды из НПАН растворяются при электролизе равномерно, без образования шлама и являются предпочтительными.

Марка Ni+Co 
не менее
Примеси, не более
Fe Si Mg Mn Cu Pb S C P Bi As Другие Всего
НПАН 99,4 0,1 0,03 0,05 0,01-0,1 0,002-0,01 0,03-0,3 (O2) 0,6
НПА1 99,7 0,1 0,03 0,1 0,1 0,1 0,005 0,02 0,3
НПА2 99,0 0,25 0,15 0,1 0,15 0,15 0,005 0,1 1

Примечание: знак «–» в графах химического состава обозначает, что примесь не регламентирована.

Марка Виды изделий Применение
Анод никелевый НПАН Полосы, овальные стержни Для электролитических покрытий
Анод никелевый НПА-1 Полосы, овальные стержни
Анод никелевый НПА-2

Никелевые катоды (для электролитических покрытий) изготавливают двух типов: непассивирующийся — марки НПАН и обычный — марок НПА-1 и НПА-2. Катоды из НПАН растворяются при электролизе равномерно, без образования шлама и являются предпочтительными.

Марка Ni+Co 
не менее
Примеси, не более
Fe Si Mg Mn Cu Pb S C P Bi As Другие Всего
НПАН 99,4 0,1 0,03 0,05 0,01-0,1 0,002-0,01 0,03-0,3 (O2) 0,6
НПА1 99,7 0,1 0,03 0,1 0,1 0,1 0,005 0,02 0,3
НПА2 99,0 0,25 0,15 0,1 0,15 0,15 0,005 0,1 1

Примечание: знак «–» в графах химического состава обозначает, что примесь не регламентирована.

Марка Виды изделий Применение
Анод никелевый НПАН Полосы, овальные стержни Для электролитических покрытий
Анод никелевый НПА-1 Полосы, овальные стержни
Анод никелевый НПА-2

Цветной металлопрокат/Никелевый прокат/Никель анод, катод

Профиль инвестора daddybear | Тинькофф Инвестиции Пульс

Хотел бы привести размышления Клемента Боммье, доктор химических наук, инженер компании Боинг, занимающегося исследованием в области аккумуляторов, по поводу ситуации отзыва GM Chevy Bolt: «Здесь перечислены две основные причины: 1. Разорванный анодный язычок. 2. Складчатые разделители. Это как серьезные недостатки, так и возможность выхода из строя аккумулятора. Вот мой опыт работы с ними, а также некоторые идеи по их устранению. 1. Разорванный анодный язычок: Разорванный медный язычок по краям батареи — это серьезно. Если катодные слои и анодные слои слегка смещены, а разделитель немного слишком короткий, плавающий кусок меди может перекрыть эти два слоя, вызывая длительное короткое замыкание. Более того, в отличие от коротких замыканий из литий-дендрита, которые могут «самозакрываться» путем образования пассивирующего слоя, длительное замыкание будет продолжать пропускать электроны до тех пор, пока материалы батареи не придут в равновесие. Это создает много тепла, что приводит к цепной реакции и тепловому неуправлению.В большой ячейке на 50 Ач это плохо. Я видел подобный сбой на 2.6 Ач 18650: в качестве постдока я разбирал его в перчаточном ящике, заполненном Ar. Когда я разворачивал рулон с желе, некоторые края анода и катода соприкасались, когда я отрегулировал захват. Сначала был дым, потом много дыма, потом весь рулон загорелся. В инертной среде при низком заряде. Я могу только представить, как плохо было бы, если бы рулон был на полном уровне SOC и полностью свернут. Добавлю, что никто не пострадал. Короче говоря (хе-хе), если края клемм анода и катода соприкасаются, это может вызвать цепную реакцию, которая: выделяет тепло -> плавит сепаратор -> вызывает больший контакт анод / катод -> генерирует больше тепла -> сжигает все . Плавающий порванный медный язычок вызовет это. 2. Складчатые разделители. Это должно быть более определено: сложенный разделитель, как в, он смещен, так что анодные и катодные выступы находятся близко друг к другу? Если да, см. (1). Однако сложенный сам на себя разделитель также может вызвать серьезные повреждения. Если разделитель складывается сам по себе и вызывает немного большее расстояние между различными локальными пятнами анода и катода, эти пятна будут иметь более низкую плотность тока во время заряда-разряда. Другие пятна будут иметь более высокую плотность тока. Такое неоднородное распределение тока дает возможность локализованного литиевого покрытия, что никогда не бывает хорошо. Со временем этот покрытый литием может вызвать деградацию надкрылий и при правильных условиях привести к скоплению газа, отказу ячейки и потенциальному взрыву. Хотя я думаю, что взрывы в этом случае менее вероятны, чем простой отказ старого элемента, что все равно нехорошо.» Вобщем к чему это всё? Очвевидна потребность поиска новых типов батарей, прежде всего более безопасных, но и так же экономически и энергетически выгодных. В подобной ситуации автоконцерны теряют миллиарды долларов выручки, а так же подрывают свой авторитет. К слову GM и LG не раскрывают подробностей о химическом составе батареи Bolt, но считается, что его ингредиенты — это NMC 622, или шесть частей никеля, две части марганца и две части кобальта. Это похоже на то, что используют другие автопроизводители. $QS $GM

РАЗНИЦА МЕЖДУ АНОДОМ И КАТОДОМ | СРАВНИТЕ РАЗНИЦУ МЕЖДУ ПОХОЖИМИ ТЕРМИНАМИ — НАУКА

В ключевое отличие между анодом и катодом это то, что анод — это положительный вывод, а катод — отрицательный вывод.Аноды и катоды — это электроды с противоположной полярностью. Чтобы узнать разницу м

В ключевое отличие между анодом и катодом это то, что анод — это положительный вывод, а катод — отрицательный вывод.

Аноды и катоды — это электроды с противоположной полярностью. Чтобы узнать разницу между анодом и катодом, нам сначала нужно понять, что они собой представляют. Аноды и катоды — это электроды, которые используются для подачи электрического тока в любое устройство, использующее электричество, или из него. Электрод — это проводящий материал, который позволяет току проходить через него. Электроды обычно изготавливаются из металлов, таких как медь, никель, цинк и т. Д., Но некоторые электроды также сделаны из неметаллов, таких как углерод. Кроме того, электрод замыкает цепь, пропуская через него ток.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое анод
3. Что такое катод
4. Параллельное сравнение — анод и катод в табличной форме
5. Резюме

Что такое анод?

Анод — это электрод, на котором ток покидает ячейку и где происходит окисление. Мы также называем его положительным электродом. Простая батарея состоит из трех основных частей: анода, катода и электролита. Традиционно электроды находятся на концах батареи. Когда мы соединяем эти концы с электричеством, внутри батареи начинается химическая реакция. Здесь электроны возмущаются и должны реорганизоваться. Они отталкиваются друг от друга и движутся к катоду, на котором меньше электронов. Это уравновешивает электроны во всем растворе (электролите).

Как правило, ток течет через катод, когда устройство разряжается. Однако направление тока меняется на противоположное, когда устройство заряжается, и катод начинает работать как анод, а анод становится катодом.

В первичном элементе или батарее выводы необратимы, а это означает, что анод всегда будет положительным. Это потому, что мы всегда используем это устройство для разряда электрического тока. Но в случае вторичных элементов или батарей электроды обратимы, поскольку устройство разряжается, но также получают ток для зарядки.

Что такое катод?

Катод — это электрод, по которому ток входит в ячейку и происходит восстановление. Мы также можем назвать это отрицательным электродом. Однако катод может быть отрицательным в электролитических ячейках и положительным в гальванических элементах.

Катод обеспечивает электроны для катионов (положительно заряженных ионов). Эти ионы попадают на катод через электролит. Более того, катодный ток — это поток электронов от катода к катионам в растворе. Однако термины катод и анод могут иметь разные значения в разных приложениях.

В чем разница между анодом и катодом?

Анод — это электрод, на котором ток покидает ячейку и где происходит окисление, а катод — это электрод, через который ток входит в ячейку и происходит восстановление. Ключевое различие между анодом и катодом состоит в том, что анод является положительным выводом, а катод — отрицательным выводом. Однако есть также биполярные электроды, которые могут работать как аноды, так и катоды. Обычно анод притягивает анионы, а катод притягивает катионы, что привело к названию этих электродов именно так.

Резюме — анод против катода

Анод — это электрод, на котором ток покидает ячейку и где происходит окисление, а катод — это электрод, через который ток входит в ячейку и происходит восстановление. Ключевое различие между анодом и катодом состоит в том, что анод является положительным выводом, а катод — отрицательным выводом.

Аноды для литий-ионных батарей научились получать экологически чисто

Ученые Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН вместе с французскими коллегами разработали экологически чистый метод получения анодов для литий-ионных батарей на основе соединений германия. Статья исследователей опубликована в журнале Green Chemistry.

Литий-ионные батареи — самый распространенный тип химических источников тока. Их можно встретить в каждом смартфоне, ноутбуке, планшете и электромобиле. Эти устройства состоят из электролита и двух электродов — катода и анода — которые подключаются к внешней цепи. Катод представляет собой соль лития, помещенную на алюминиевую фольгу, а анод — графит, расположенный на медной фольге. Электрический ток создается при движении заряженных частиц: ионов лития к катоду и электронов к аноду. Когда все частицы достигают нужного им электрода, аккумулятор разряжается. При зарядке происходит обратный процесс.

Графит в литий-ионных аккумуляторах используют благодаря его свойству улавливать литий в своих кольцах. Чем больше ионов и электронов сможет поймать такая ловушка, тем большей энергоемкостью будет обладать батарея. Аккумуляторы с высокой емкостью медленнее разряжаются, что очень важно для разработчиков современных смартфонов и планшетов. Но у таких устройств есть и недостаток: увеличить их энергоемкость можно только увеличивая объем графита, а массивные аккумуляторы оказываются не востребованы на многих рынках. Поэтому сейчас графит в составе батарей пытаются заменить соединениями германия и кремния. У некоторых из них энергоемкость до пяти раз выше, чем у графита.

Однако германий в виде анодного материала может сильно деформироваться в течение постоянных циклов заряда-разряда. Это, в свою очередь, приводит к быстрому износу батареи. Решением проблемы может стать нанесение этого металла в виде наночастиц на поверхность анода, что позволит таким образом предохранить материал от деформации. Однако тут возникает новая проблема. Процесс получения наночастиц сейчас включает в себя применение очень токсичных и летучих соединений — галогенпроизводных — хлоридов, фторидов, йодидов. Поэтому наладить масштабное производство анодов из соединений германия до сих пор не удавалось.

«Наши исследования направлены на разработку новых, пригодных к практической реализации, экологически безопасных, простых и высокоэффективных методов получения наночастиц германия высокой степени чистоты. С их помощью можно увеличить энергоэффективность литий-ионных батарей. Разработанный метод электроосаждения наночастиц из цитрата германия — это результат нескольких лет серьезной работы», — подчеркивает руководитель проекта, старший научный сотрудник Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН Михаил Сыроешкин.

Ученые, поддержанные грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда, предложили использовать метод электроосаждения без применения токсичных галогенпроизводных вроде хлорида германия. Новый способ основан на изготовлении анодного материала из легкодоступных и безопасных соединений. Вместо хлорида германия ученые получили наночастицы из относительно безопасного цитрата германия. Для этого диоксид германия обрабатывали лимонной кислотой. Все эти соединения стабильные, недорогие и не образуют вредных для человека и природы летучих соединений. Не исключено, что такой экологически чистый способ получения наночастиц в дальнейшем будет использован для промышленного производства батарей.

В чем разница между катодами и анодами?

Катоды и аноды представляют собой типы электродов, которые проводят электрический ток в электрическое устройство или из него. Катод обычно действует как положительно заряженный вывод, в то время как анод обычно функционирует как отрицательно заряженный вывод. Катоды и аноды иногда функционируют в обратной полярности в определенных типах устройств. Как правило, когда устройство разряжает электроэнергию, ток вытекает из катодной клеммы. Когда устройство заряжается электричеством, ток течет в катод, заставляя его функционировать в качестве анода, в то время как анод функционирует в качестве катода.

Электроды, используемые в качестве катодов и анодов, обычно находятся в любом устройстве, которое либо потребляет, либо обеспечивает электрический ток. Катодные и анодные обозначения электродов обычно используются в качестве средства для определения их полярности во время наиболее распространенного применения устройства. Катоды и аноды с необратимой полярностью можно найти в таких устройствах, как одноразовые батареи и полупроводниковые диоды. Те с обратимой полярностью обычно встречаются в перезаряжаемых батареях и электронно-лучевых трубках.

Катодная и анодная клеммы одноразовой батареи необратимы, потому что устройство используется только для разряда электрического тока. В одноразовой батарее катодный вывод всегда положительный, а анод всегда отрицательный. Катоды и аноды перезаряжаемых батарей являются обратимыми, потому что это устройство может использоваться как для приема, так и для разрядки электрического тока. Когда батарея этого типа заряжается, обычно положительный катод становится отрицательным, а обычно отрицательный анод становится положительным.

В электронно-лучевой трубке отрицательный катодный вывод испускает лучи отрицательных электронов внутри стеклянной вакуумной трубки, которые затем притягиваются положительным анодом внутри трубки. После достижения анода электроны затем фокусируются другим электродом, известным как фокусирующий анод. Как только электроны сфокусированы, они ускоряются еще одним электродом, называемым ускоряющим анодом. После того, как электронные лучи сфокусированы и ускорены, они отправляются на экранную часть вакуумной трубки для создания видимого изображения.

В полупроводниковых диодах электрический ток поступает в устройство через отрицательный катодный вывод, а затем выходит через положительный анодный вывод. Поскольку диоды проводят электрический ток только в одном направлении, полярность катодной и диодной клемм не изменяется. Эта конфигурация с неизменной полярностью применима ко всем типам диодов, включая солнечные элементы и диоды зенарного типа.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

Назначение диода, анод диода, катод диода, как проверить диод мультиметром


Назначение диода — проводить электрический ток только в одном направлении. Когда-то давно применялись ламповые диоды. Но сейчас используются в основном полупроводниковые диоды. В отличие от ламповых они значительно меньше по размеру, не требуют цепей накала и их очень просто соединять различным образом.


Условное обозначение
диода на схеме

На рисунке показано условное обозначение диода на схеме. Буквами А и К соответственно обозначены анод диода и катод диода. Анод диода — это вывод, который подключается к положительному выводу источника питания, непосредственно или через элементы схемы. Катод диода — это вывод из которого выходит ток положительного потенциала и далее через элементы схемы попадает на отрицательный электрод источника тока. Т.е. ток через диод идёт от анода к катоду. А в обратном направлении диод ток не пропускает. Если каким-то из своих выводов диод подключается к источнику переменного напряжения, то на другом его выводе получается постоянное напряжение с полярностью, зависящей от того, как диод подключен. Если он подключен анодом к переменному напряжению, то с катода мы получим положительное напряжение. Если он подключен катодом, то с анода будет получено соответственно отрицательное напряжение.

Как проверить диод мультиметром


Выводы диода

Как проверить диод мультиметром или тестером — такой вопрос встаёт тогда, когда есть подозрение, что диод неисправен. Но, ответ на этот вопрос даёт ещё один ответ, где у диода анод, а где катод. Т.е. если мы изначально не знаем цоколёвку диода, то просто ставим мультиметр или тестер на прозвонку диодов (или на измерение сопротивления) и по очереди прозваниваем диод в обоих направлениях. Если диод исправен, наш прибор будет показывать прохождение тока только в одном из вариантов. Если диод пропускает ток в обоих вариантах — диод пробит. Если он не пропускает ни в каком варианте, диод перегорел и также неисправен. 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.


%PDF-1.4 % 6 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 6 180 0000000016 00000 н 0000004376 00000 н 0000004453 00000 н 0000004632 00000 н 0000006128 00000 н 0000006423 00000 н 0000006687 00000 н 0000006822 00000 н 0000007108 00000 н 0000007608 00000 н 0000008307 00000 н 0000008793 00000 н 0000008925 00000 н 0000009305 00000 н 0000009353 00000 н 0000009401 00000 н 0000009449 00000 н 0000009497 00000 н 0000009545 00000 н 0000009593 00000 н 0000009641 00000 н 0000009689 00000 н 0000009737 00000 н 0000009785 00000 н 0000009833 00000 н 0000009881 00000 н 0000009929 00000 н 0000009977 00000 н 0000010025 00000 н 0000010073 00000 н 0000013757 00000 н 0000013896 00000 н 0000014059 00000 н 0000014193 00000 н 0000017681 00000 н 0000021554 00000 н 0000024729 00000 н 0000028011 00000 н 0000031403 00000 н 0000031860 00000 н 0000032198 00000 н 0000035475 00000 н 0000039125 00000 н 0000039836 00000 н 0000040670 00000 н 0000041468 00000 н 0000042233 00000 н 0000043058 00000 н 0000043805 00000 н 0000044618 00000 н 0000045365 00000 н 0000046151 00000 н 0000046967 00000 н 0000047801 00000 н 0000048635 00000 н 0000049424 00000 н 0000049964 00000 н 0000050790 00000 н 0000051642 00000 н 0000051744 00000 н 0000051836 00000 н 0000064225 00000 н 0000064499 00000 н 0000064721 00000 н 0000065026 00000 н 0000075317 00000 н 0000075580 00000 н 0000088528 00000 н 0000088801 00000 н 0000088886 00000 н 0000101411 00000 н 0000101679 00000 н 0000101887 00000 н 0000102173 00000 н 0000117542 00000 н 0000117797 00000 н 0000130752 00000 н 0000131015 00000 н 0000149558 00000 н 0000149826 00000 н 0000171069 00000 н 0000171330 00000 н 0000182373 00000 н 0000182632 00000 н 0000182722 00000 н 0000194652 00000 н 0000194920 00000 н 0000195137 00000 н 0000195435 00000 н 0000220375 00000 н 0000220630 00000 н 0000242216 00000 н 0000242484 00000 н 0000242573 00000 н 0000256035 00000 н 0000256298 00000 н 0000256511 00000 н 0000256809 00000 н 0000276729 00000 н 0000276980 00000 н 0000295446 00000 н 0000296379 00000 н 0000298014 00000 н 0000299830 00000 н 0000301620 00000 н 0000303246 00000 н 0000304833 00000 н 0000306547 00000 н 0000308342 00000 н 0000310308 00000 н 0000312330 00000 н 0000328905 00000 н 0000330947 00000 н 0000332763 00000 н 0000334012 00000 н 0000334533 00000 н 0000338405 00000 н 0000339433 00000 н 0000340790 00000 н 0000342696 00000 н 0000344879 00000 н 0000347030 00000 н 0000407227 00000 н 0000409412 00000 н 0000411737 00000 н 0000413885 00000 н 0000415481 00000 н 0000417653 00000 н 0000419820 00000 н 0000422067 00000 н 0000424383 00000 н 0000426688 00000 н 0000428840 00000 н 0000454683 00000 н 0000456722 00000 н 0000458787 00000 н 0000461001 00000 н 0000463031 00000 н 0000464408 00000 н 0000466395 00000 н 0000468529 00000 н 0000470677 00000 н 0000472641 00000 н 0000474286 00000 н 0000488516 00000 н 0000489677 00000 н 00004

00000 н 0000492557 00000 н 0000494446 00000 н 0000496514 00000 н 0000498753 00000 н 0000500717 00000 н 0000502076 00000 н 0000504173 00000 н 0000506427 00000 н 0000509532 00000 н 0000511803 00000 н 0000513751 00000 н 0000515920 00000 н 0000518262 00000 н 0000520569 00000 н 0000522832 00000 н 0000525019 00000 н 0000527045 00000 н 0000528634 00000 н 0000530717 00000 н 0000556400 00000 н 0000558596 00000 н 0000560811 00000 н 0000563039 00000 н 0000565269 00000 н 0000567247 00000 н 0000568615 00000 н 0000569715 00000 н 0000576249 00000 н 0000611735 00000 н 0000648593 00000 н 0000669992 00000 н 0000676695 00000 н 0000003896 00000 н трейлер ]/предыдущая 739146>> startxref 0 %%EOF 185 0 объект >поток h-K(a3#Rn1I3#PlJM\ۂ,,d64bC)Bj6n%ir%%dBz:

Аноды и катоды — обзор

6.

1.1 Принципы

Анод и катод замыкают накоротко и подключают к «низкопотенциальной» клемме измерителя LCR. Затвор находится под «высоким потенциалом» и получает постоянное напряжение VFG, а также небольшой сигнал переменного тока (рис. 6.1а). Независимый источник напряжения подключается к заднему затвору, эмулированному заземлением или подложкой. Частота выбрана около 10 кГц, чтобы ослабить шум 1/f и предоставить достаточно времени, чтобы несущие могли составить каналы инверсии/накопления [2].

Рисунок 6.1. (a) Установка для измерения разделенной емкости в управляемом PIN-диоде. (b) Общая емкость против предвзятости на фронт-воротах, показывающая ворота до анода C GA и ворота к катодам C GK Комплектующие ( T OX = t коробка =25 морских миль, адаптировано из [2]).

Типичная расщепленная кривая CV имеет две ветви (рис. 6. 1b). Левая ветвь отвечает за формирование дырочного канала на границе раздела пленка/затвор–оксид и аналогична расщепленной кривой CV, измеренной в P-канальном МОП-транзисторе.Что касается правой ветви, то она описывает поведение электронного канала точно так же, как в N-канальном MOSFET. Каждую из этих ветвей также можно измерить независимо, отключив одну из клемм. Это означает, что общая разделенная емкость складывается из емкости затвор-анод (измеренной с открытой клеммой N+) и емкости затвор-катод (с отключенной клеммой P+).

Разделенная емкость суммирует вклады электронов и дырок в одну кривую C-V.Это заметное преимущество PIN-диодов: для получения такого же количества информации от транзисторов потребовалось бы тестирование двух отдельных устройств (N- и P-канальных МОП-транзисторов).

Максимальное значение емкости на рис. 6.1b одинаково для двух ветвей и указывает емкость оксида, C1=Cox. Это происходит, когда поверхностный канал находится в сильной инверсии или сильном накоплении и его емкость превышает емкость диэлектрика затвора. С обеих сторон емкость уменьшается с |VFG| поскольку носители имеют тенденцию испаряться с поверхности.Численное моделирование показывает, что электронные или дырочные каналы никогда не могут заполнить всю площадь интерфейса. Электронный канал закорочен на катод N + , но отделен от анода небольшой боковой обедненной областью. Канал отверстия, наоборот, соединен с анодом Р + и немного отделен от катода. Теперь легко понять, что минимальное значение емкости мало, но не равно нулю, поскольку оно включает в себя паразитные вклады переходов.

Еще более информативными являются кривые C–V, измеренные путем изменения напряжения заднего затвора VBG (рис. 6.2а). Когда задний интерфейс сильно инвертирован (VBG=6 В) или накоплен, емкость колеблется между двумя граничными значениями, C1 и C2, для которых силовые линии электрического поля заканчиваются либо в верхнем канале, либо в заднем канале. В последнем случае полная емкость представляет собой последовательную комбинацию вкладов затвор-диэлектрик и полностью обедненного тела:

Рисунок 6. 2. (a) Разделенная емкость C FG и (b) производная емкости в зависимости от смещения затвора, измеренная для переменного напряжения заднего затвора.Положения отрицательных и положительных пиков производной указывают на пороговые напряжения для каналов дырочного и электронного фронтов. Промежуточный отрицательный пик, наблюдаемый для В BG = -2 В, обозначает пороговое напряжение обратного канала дырки (пленка толщиной 25 нм и BOX, адаптировано из [2]).

(6.1)1C2=1Cox+1Csi

Измерения с заземленным задним затвором дают квазисимметричную кривую. Поскольку задний интерфейс обеднен, минимальная емкость C3 ниже, C3

Богатая деталями и сложная кривая C-V измерена путем смещения заднего затвора непосредственно перед пороговым напряжением дырочного канала (VBG=-2 В, на рис. 6.2a). Изменение напряжения переднего затвора от накопления до инверсии модулирует через интерфейсную связь переход обратного канала от накопления дырок к истощению.Несколько режимов работы объединены в эту уникальную кривую. На левом конце (VFG=-2 В) повсюду в корпусе имеются отверстия. Суммарная емкость сводится к диэлектрической емкости C1=Cox. По мере увеличения VFG отверстия на передней поверхности больше не сохраняются, и емкость падает. Пока обратный канал все еще накапливается, емкость имеет тенденцию достигать C2. В то же время пороговое напряжение обратного канала с дыркой становится все более и более отрицательным из-за эффекта связи [3], пока VBG=-2 В не становится недостаточным для поддержания канала с дыркой.В этот момент (VFG=0,2 В) задний интерфейс входит в режим истощения, материализуемый третьей точкой перегиба (изломом). За изломом все тело полностью разряжено, в результате чего емкость падает до самого низкого значения C3 (для VFG = +0,5 В на рис. 6.2а). Наконец, по мере того, как VFG продолжает расти, электроны начинают заполнять передний интерфейс, и емкость быстро увеличивается, в конечном итоге снова достигая максимального значения C1. Симметричные ВФХ получаются заменой дырок электронами в обратном канале ( i.е. , VBG=+2 В).

Voltaic Cells — Chemistry LibreTexts

В окислительно-восстановительных реакциях электроны передаются от одного вида к другому. Если реакция идет самопроизвольно, высвобождается энергия, которую затем можно использовать для совершения полезной работы. Чтобы использовать эту энергию, реакцию необходимо разделить на две отдельные полуреакции: реакции окисления и реакции восстановления. Реакции помещаются в два разных контейнера, и для перемещения электронов с одной стороны на другую используется провод. При этом создается гальванический/гальванический элемент .-_{3\;(aq)}\) ионы. Ионы NO 3 (aq) можно не учитывать, поскольку они являются ионами-спектаторами и не участвуют в реакции. В этой реакции медный электрод помещают в раствор, содержащий ионы серебра. Ag + (водн.) легко окисляет Cu (тв. ) , в результате чего получается Cu 2 + (водн.), , при этом восстанавливаясь до Ag (тв.) .

Эта реакция высвобождает энергию. Однако, когда твердый медный электрод помещается непосредственно в раствор нитрата серебра, энергия теряется в виде тепла и не может быть использована для выполнения работы.Чтобы использовать эту энергию и использовать ее для полезной работы, мы должны разделить реакцию на две отдельные полуреакции; Реакции окисления и восстановления. Провод соединяет две реакции и позволяет электронам течь с одной стороны на другую. При этом мы создали гальванический/гальванический элемент .

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Voltaic Cell

Гальванический элемент (также известный как гальванический элемент) — это электрохимический элемент, использующий спонтанные окислительно-восстановительные реакции для выработки электричества.Он состоит из двух отдельных полуячеек . Полуячейка состоит из электрода (полоска металла М) в растворе, содержащем ионы М n+ , где М — любой произвольный металл. Две полуэлемента соединены между собой проводом, идущим от одного электрода к другому. Солевой мост также соединяется с полуклетками. Функции этих частей обсуждаются ниже.

Полуэлементы

Половина окислительно-восстановительной реакции происходит в каждой половине ячейки. Поэтому можно сказать, что в каждой полуклетке происходит полуреакция.Когда две половины соединяются проволокой и соляным мостом, создается электрохимическая ячейка.

Электроды

Электрод представляет собой полоску металла, на которой происходит реакция. В гальваническом элементе окисление и восстановление металлов происходит на электродах. В гальваническом элементе два электрода, по одному в каждой полуэлементе. На катоде происходит восстановление, а на аноде происходит окисление.

С помощью электрохимии эти реакции реагируют на металлических поверхностях или электродах. Между металлом и веществами в растворе устанавливается окислительно-восстановительное равновесие. Когда электроды погружены в раствор, содержащий ионы того же металла, это называется полуэлементом . Электролиты представляют собой ионы в растворе, обычно жидком, проводящем электричество за счет ионной проводимости. Между атомами металла на электроде и ионными растворами могут происходить два возможных взаимодействия.

  1. Ион металла M n + из раствора может столкнуться с электродом, получив от него «n» электронов, и превратиться в атомы металла.Это означает, что ионы восстановлены.
  2. Атом металла на поверхности может отдать «n» электронов электроду и войти в раствор в виде иона M n + , что означает окисление атомов металла.

Когда электрод окисляется в растворе, он называется анодом , а когда электрод восстанавливается в растворе. он называется катодом .

  • Анод : На аноде протекает реакция окисления.Другими словами, именно здесь металл теряет электроны. В приведенной выше реакции анодом является Cu (s), поскольку его степень окисления увеличивается от 0 до +2.
  • Катод : На катоде протекает реакция восстановления. Именно здесь металлический электрод получает электроны. Возвращаясь к приведенному выше уравнению, катодом является Ag(s), поскольку его степень окисления уменьшается с +1 до 0,
  • .

Вспоминая окисление и восстановление

Когда дело доходит до окислительно-восстановительных реакций, важно понимать, что значит для металла быть «окисленным» или «восстановленным».+_{(aq)}\) получает электрон, что означает его восстановление. \(Cu_{(s)}\) теряет два электрона, таким образом, он окисляется.

Солевой мост является жизненно важным компонентом любого гальванического элемента. Это трубка, заполненная раствором электролита, таким как KNO 3(s) или KCl (s) . Цель солевого мостика состоит в том, чтобы сохранять растворы электрически нейтральными и обеспечивать свободный поток ионов из одной клетки в другую. Без солевого мостика вокруг электродов будут накапливаться положительные и отрицательные заряды, что приведет к остановке реакции.

Целью солевого мостика является поддержание электрической нейтральности растворов и обеспечение свободного потока ионов из одной клетки в другую.

Поток электронов

Электроны всегда текут от анода к катоду или от полуэлемента окисления к полуэлементу восстановления. С точки зрения ячейки полуреакции E o электроны будут течь от более отрицательной полуреакции к более положительной полуреакции. Диаграмма ячейки представляет собой представление электрохимической ячейки.На рисунке ниже показана диаграмма ячеек для гальванического элемента, показанного на рисунке \(\PageIndex{1}\) выше.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Диаграмма ячеек. На рисунке ниже показана диаграмма ячеек для гальванического элемента, показанного на рисунке \(\PageIndex{1}\).

При рисовании клеточной диаграммы мы придерживаемся следующих соглашений. Анод всегда размещается на левой стороне , а катод — на правой стороне . Соляной мост представлен двойными вертикальными линиями (||).o_{ячейка}\) для гальванического элемента, образованного каждой реакцией.

Раствор

1.a) Ba 2+ (aq) → Ba (s) + 2e- с SRP (для противоположной реакции) E o = -2,92 В (Анод; где происходит окисление)

Cu 2+ (водн.) + 2e- → Cu (тв.) с SRP E o = +0,340 В (катод; где происходит восстановление)

1.б) Al 3+ (водн.) → Al (т) + 3e с СРП (для противоположной реакции) E o = -1.66 В (Анод; где происходит окисление)

Sn 2+ (водн. ) +2e → Sn (s) с SRP E o = -0,137 В (катод; где происходит восстановление)

2.a) Ba 2+ (водн.) | Ва (с) || Cu (с) | Cu 2+ (водный)

2.b) Al (s) | Al 3+ (водный) || Sn 2+ (водн.) | Сн (с)

3.а) Е o ячейка = 0,34 — (-2,92) = 3,26 В

3.b) E o ячейка = -0,137 — (-1,66) = 1,523 В

Напряжение ячейки/потенциал ячейки

Показания вольтметра дают напряжение ячейки реакции или разность потенциалов между двумя полуячейками. Напряжение ячейки также известно как потенциал ячейки или электродвижущая сила (ЭДС) и отображается как символ \(E_{ячейка}\).о_{анод}\]

Значения E o приведены в таблице для всех растворенных веществ при 1 М и всех газов при 1 атм. Эти значения называются стандартными восстановительными потенциалами . Каждая полуреакция имеет различный восстановительный потенциал, разность двух восстановительных потенциалов дает напряжение электрохимической ячейки. Если клетка E o положительна, реакция идет самопроизвольно и это гальваническая ячейка. Если в ячейке E или отрицательный результат, то реакция не является самопроизвольной, и ее называют электролитической ячейкой.

Ссылки

  1. Брейди, Джеймс Э., Холум, Джон Р. «Химия: изучение материи и ее изменений», John Wiley & Sons Inc., 1993,
  2. .
  3. Браун, Теодор Л., ЛеМэй, Х. Юджин мл. «Химия: центральная наука», третье издание, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, NJ 07632 1985
  4. Браун, Теодор Л., ЛеМей, Х. Юджин мл., Берстен, Брюс Э. «Химия: центральная наука», пятое издание, Prentice-Hall, Inc. Englewood Cliffs, NJ 07632 1991
  5. Гессер, Хайман Д.«Описательные принципы химии», C. V. Компания Мосби 1974
  6. Харвуд, Уильям, Херринг, Джеффри, Мадура, Джеффри и Петруччи, Ральф, Общая химия: принципы и современные приложения, девятое издание, Аппер-Сэдл-Ривер, Нью-Джерси, Пирсон-Прентис-Холл, 2007.
  7. Петруччи, Ральф Х. Общая химия: принципы и современные приложения, 9-е изд. Нью-Джерси: Pearson Education Inc., 2007.
  8. .
  9. Вассос Бэзил Х. Электроаналитическая химия. Нью-Йорк: Публикация Wiley-Interscience.1983.
  10. Зумдал, Стивен С. Химия, 7-е изд. Нью-Йорк: Компания Houghton Mifflin. 2007.

Авторы и авторство

  • Шамшер Сингх, Дебора Гхо

13.4 Процессы в электрохимических элементах | Электрохимические реакции

Дать катодной полуреакции.

Катод написан справа, поэтому марганец катод. {-}\) \(\к\) \(\текст{Мп}(\текст{с})\)

Проведите анодную полуреакцию.

Анод написан слева, поэтому магний анод.{-}\)

Приведите общее уравнение электрохимической ячейки.

Заряд двух полуреакций сбалансирован. {2+}(\text{aq}) + \text{Mn}(\text{s})\)

Какие металлы можно использовать для электродов в этом электрохимическая ячейка?

Металлический магний и металлический марганец

Предложите два электролита для этого электрохимического элемента.

Сульфат магния и сульфат марганца или нитрат магния и нитрат марганца

В каком направлении будет течь ток?

Твердое вещество \(\text{Mg}\) окисляется с образованием \(\text{Mg}^{2+}\) ионов на аноде. {2+}\) ионы восстанавливаются с образованием \(\text{Mn}(\text{s})\) на катоде. Это делает катод положительный.

Поток электронов идет от отрицательного к положительному, то есть от анода к катоду. Обычный ток наоборот направлении (от катода к аноду).

Следовательно, обычный ток идет от марганцевой пластины к пластина из магния.

Нарисуйте простой эскиз всей ячейки.

BU-104b: Блоки для сборки батарей — Университет батарей

Электрохимическая батарея состоит из катода, анода и электролита, которые действуют как катализатор.При зарядке на границе катод/электролит образуется скопление положительных ионов. Это приводит к тому, что электроны движутся к катоду, создавая потенциал напряжения между катодом и анодом. Высвобождение происходит за счет прохождения тока от положительного катода через внешнюю нагрузку и обратно к отрицательному аноду. При зарядке ток течет в другом направлении.

Батарея имеет два отдельных пути; один представляет собой электрическую цепь, по которой текут электроны, питая нагрузку, а другой представляет собой путь, по которому ионы движутся между электродами через сепаратор, действующий как изолятор для электронов. Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели электроны и стали электрически заряженными. Сепаратор электрически изолирует электроды, но позволяет ионам двигаться.

Анод и катод

Электрод батареи, испускающий электроны во время разряда, называется анодом ; электродом, поглощающим электроны, является катод .

Анод аккумулятора всегда отрицательный, а катод положительный. Это, по-видимому, нарушает соглашение, поскольку анод является клеммой, через которую протекает ток.Электронная лампа, диод или заряжаемая батарея следуют этому порядку; однако при отключении питания от батареи при разрядке анод становится отрицательным. Поскольку батарея представляет собой электрическое накопительное устройство, обеспечивающее энергию, анод батареи всегда отрицательный.

Анод литий-ионных аккумуляторов выполнен из углерода (см. BU-204: Как работают литиевые батареи?), но с литий-металлическими батареями порядок обратный. Здесь катод — углерод, а анод — металлический литий. (См. BU-212: Аккумуляторы будущего.) За некоторыми исключениями, литий-металлические аккумуляторы не подлежат перезарядке.

Рисунок 1: Символ батареи.
Катод батареи положительный, а анод отрицательный.

Таблицы 1a, b, c и d суммируют состав вторичных батарей на основе свинца, никеля и лития, включая первичные щелочные батареи.

Свинцово-кислотный Катод (положительный) Анод (отрицательный) Электролит
Материал Двуокись свинца (шоколадно-коричневый) Серый свинец (губчатый при формировании) Серная кислота
Полная зарядка Оксид свинца (PbO 2 ), электроны
добавлены к положительной пластине
Свинец (Pb), электроны удалены с пластины Сильная серная кислота
Выписан

Свинец превращается в сульфат свинца на отрицательном электроде, электроны перемещаются от положительной пластины к отрицательной.

Слабая серная кислота (водоподобная)
Таблица 1a: Состав свинцовой кислоты. материал

Nimh, Nicd

катод (положительный) анод (отрицательный) Electrolyte
Nickel OxyHydroxide NIMH: водородный сплав
NICD: CADMIU
Гидроксид калия
Таблица 1b: Состав NiMH и NiCd.
Материал
Литий-Ион Cathode (положительный)
на алюминиевой фольге
анод (отрицательный)
на медной фольге
Electrolyte
Материал Оксиды металлов, полученный из кобальта, никеля, марганца , железо, алюминий На основе углерода Соль лития в органическом растворителе
Полный заряд Оксид металла с интеркаляционной структурой Ионы лития мигрировали к аноду.
Разряженный Ионы лития возвращаются к положительному электроду В основном углерод
Таблица 1c: Состав Li-ion.
Щелочная Катод (положительный) Анод (отрицательный) Электролит
Материал двуокись марганца цинка водный щелочной
Таблица 1d: Состав первичная щелочная батарея.

Электролит и сепаратор

Поток ионов стал возможен благодаря активатору, называемому электролитом. В залитой аккумуляторной системе электролит свободно перемещается между вставленными электродами; в герметичной ячейке электролит обычно добавляют в сепаратор в увлажненном виде. Сепаратор отделяет анод от катода, образуя изолятор для электронов, но пропуская ионы. (См. BU-306: Сепаратор и BU-307: Электролит)

Батарейки в портативном мире

Материал об Университете аккумуляторов основан на обязательном новом 4-м издании « Аккумуляторы в портативном мире — Справочник по перезаряжаемым аккумуляторам для не инженеров », который доступен для заказа через Amazon.ком.

Помощь с электролитическими ячейками — химия средней школы

Если вы считаете, что контент, доступный с помощью Веб-сайта (как это определено в наших Условиях обслуживания), нарушает одно или более ваших авторских прав, пожалуйста, сообщите нам, предоставив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее в информацию, описанную ниже, назначенному агенту, указанному ниже. Если университетские наставники примут меры в ответ на ан Уведомление о нарушении, он предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, предоставившей такой контент средства самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении может быть направлено стороне, предоставившей контент, или третьим лицам, таким как в виде ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатов), если вы существенно искажать информацию о том, что продукт или деятельность нарушают ваши авторские права. Таким образом, если вы не уверены, что содержимое находится на Веб-сайте или на который ссылается Веб-сайт, нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к адвокату.

Чтобы подать уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись владельца авторских прав или лица, уполномоченного действовать от его имени; Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены; Описание характера и точного местонахождения контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права, в \ достаточно подробно, чтобы преподаватели университета могли найти и точно идентифицировать этот контент; например, мы требуем а ссылку на конкретный вопрос (а не только название вопроса), который содержит содержание и описание к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба; Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; и Заявление от вас: (а) что вы добросовестно полагаете, что использование контента, который, как вы утверждаете, нарушает ваши авторские права не разрешены законом или владельцем авторских прав или его агентом; б) что все информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство вы либо владельцем авторских прав, либо лицом, уполномоченным действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему назначенному агенту по адресу:

Чарльз Кон Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
Сент-Луис, Миссури 63105

Или заполните форму ниже:

 

Разница между анодом и катодом

Основное отличие — анод против катода

Термины катод и анод используются для обозначения выводов поляризованного электрического устройства. Основное различие между анодом и катодом заключается в том, что, как правило, анод — это клемма, через которую (обычный) ток течет в устройство извне , тогда как катод — это клемма, где (обычный) ток выходит из устройства. . Однако в некоторых случаях использование строго не соблюдается, потому что, когда устройство может подвергаться обратимому процессу, тот же вывод, который назывался «анод», теперь может называться «катодом». Несомненно, это может привести к путанице, и рекомендуется адаптироваться к общему использованию в конкретной области.В этой статье мы рассмотрим несколько сценариев, в которых используются эти термины, и исследуем их использование с точки зрения процессов, происходящих в этих устройствах.

Что такое анод

Анод — это клемма, по которой (обычный) ток поступает в устройство извне. Это означает, что электронов вытекают из устройства  на анод.

Что такое катод

Катод — это клемма, по которой (обычный) ток выходит из устройства. Это означает, что электронов втекают в этот терминал извне.

Гальванические/гальванические элементы

Установка гальванического элемента показана ниже:

А Гальванический элемент

В гальваническом элементе один из электродов имеет более высокий восстановительный потенциал, чем другой. Электрод с более высоким восстановительным потенциалом имеет более сильную способность к присоединению электронов, поэтому электроны перетекают в него с другого электрода. В изображенной выше ячейке медь имеет более высокий восстановительный потенциал, чем цинк, поэтому она оттягивает электроны от цинкового электрода.Это сопровождает две реакции. На цинковом электроде цинк диссоциирует на ионы Zn 2+ и электроны. Другими словами, цинк окисляется (теряет электроны).

Электроны, потерянные цинком, перетекают по проводам на медный электрод. Здесь приходящие электроны объединяются с ионами Cu 2+ и образуют атомы меди. Медь восстанавливается (приобретает электроны):

Здесь электроны вытекают «из устройства» с цинкового вывода, поэтому обычный ток течет в устройство здесь.Это делает цинковый вывод анодом. Обычный ток вытекает из устройства через медную клемму, поэтому медь становится катодом. Всякий раз, когда устройство работает с использованием окислительно-восстановительных реакций, клемма, на которой происходит окисление, является анодом, а электрод, на котором происходит восстановление, является катодом. Это согласуется с приведенным выше описанием: цинк (анод) окисляется, а медь (катод) восстанавливается.

Электролизеры

В электролитических ячейках источник питания используется для создания тока в жидкости, содержащей ионы.Например, мы рассмотрим, что происходит, когда два электрода помещают в образец расплавленного хлорида натрия (NaCl или поваренной соли).

Электролиз расплавленного хлорида натрия

Электрод, подключенный к положительной клемме батареи, притягивает анионы. Здесь эти ионы отдают свои электроны, образуя газообразный хлор.

На электроде, подключенном к отрицательной клемме, положительные ионы натрия приобретают электроны, образуя атомы натрия:

Здесь клеммой, через которую проходит ток в устройство, является электрод, подключенный к положительной клемме батареи.Следовательно, это анод. ионы теряют здесь свои электроны, так что это согласуется с идеей, что окисление происходит на аноде. На другом электроде образуется натрий, где ионы восстанавливаются. С этой клеммы протекает ток из устройства. Следовательно, этот вывод образует катод.

Приведенные выше два примера должны пояснить, что термины анод и катод относятся не к конкретному потенциалу, а к тому, как протекает ток в установке.Например, «положительный» электрод в гальваническом элементе является его «катодом», но «положительный» электрод в случае электролиза является его «анодом».

Разница между анодом и катодом

Названия «анод» и «катод» могут быть присвоены клемме в зависимости от того, поступает ли ток в эту клемму извне или ток выходит из клеммы наружу. Однако, поскольку то, как токи текут в разных ситуациях, может быть радикально разным, перевод использования этих терминов из одной ситуации в другую может привести к путанице.Поэтому может быть необходимо сначала изучить ситуацию, чтобы правильно использовать терминологию. По возможности следует использовать альтернативные, менее двусмысленные термины (в зависимости от ситуации). Мы обсудили два конкретных примера из электрохимии, но термины «анод» и «катод» используются и во многих других областях. Еще несколько примеров упомянуты в сводном разделе ниже.

Текущее направление потока:

Обычно ток поступает в анод извне.

Катод выдает ток из устройства. Это означает, что вне устройства, электронов текут от анода к катоду.

Окислительно-восстановительная реакция:

В устройствах, основанных на окислительно-восстановительных реакциях, окисление происходит на анодах .

Тогда как восстановление происходит на катодах .

В гальванических элементах и ​​электролитических элементах:

В гальванических элементах и ​​электролитических элементах катод притягивает катионы и окисляет их.

Анод притягивает анионы и восстанавливает их.

В электролизе:

Анод образует положительную клемму в электролизе

В то время как катод образует отрицательную клемму в гальваническом элементе.

В электронных пушках и рентгеновских трубках:

В электронных пушках и рентгеновских трубках часть, испускающая электроны в устройство, образует катод .

Внутри устройства анод собирает электроны.

Когда обычные диоды подключены с прямым смещением, анодом является сторона p- , которая является стороной, соединенной с положительной стороной батареи (она потребляет ток от элемента). Точно так же катод из образует сторону из n-.

Хотя названия выводов следует поменять местами, когда ток течет при обратном смещении в стабилитроне, p-сторона — это , но упоминается как «анод », хотя технически он дает ток на за пределами.Это заметное исключение, и оно подчеркивает, почему следует по возможности избегать терминов «анод» и «катод» (в этом случае стороны лучше называть стороной p- и стороной n-). боковая сторона).

Другой источник путаницы возникает, когда производители батарей маркируют отрицательную клемму перезаряжаемой батареи как «анод ». Когда аккумулятор разряжается, терминология работает. Однако, когда батарея заряжается, технически терминология также должна быть изменена на обратную.

 

Каталожные номера:

Денкер, Дж. (2004). Как определить анод и катод . Получено 1 октября 2015 г. с сайта Welcome to Av8n.com

.

Изображение предоставлено:

«Схема гальванического элемента» по стандарту Огайо (перенесено из en.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.