Degenen die zich bezighouden met praktische elektronica moeten weten over de anode en kathode van de voeding. Hoe en hoe heet het? Waarom precies? Er zal een diepgaande beschouwing van het onderwerp zijn vanuit het oogpunt van niet alleen amateurradio, maar ook chemie. De meest populaire verklaring is dat de anode de positieve elektrode is en de kathode de negatieve. Helaas is dit niet altijd waar en onvolledig. Om de anode en kathode te kunnen bepalen, moet je een theoretische basis hebben en weten wat en hoe. Laten we dit bekijken in het kader van het artikel.
Anode
Laten we naar GOST 15596-82 gaan, dat zich bezighoudt met chemische stroombronnen. Wij zijn geïnteresseerd in de informatie op de derde pagina. Volgens GOST is de anode de negatieve elektrode van een chemische stroombron. Dat is het! Waarom precies? Het is een feit dat hierdoor de elektrische stroom van het externe circuit in de bron zelf komt. Zoals u kunt zien, is niet alles zo eenvoudig als het op het eerste gezicht lijkt. Het is raadzaam om de afbeeldingen in het artikel zorgvuldig te overwegen als de inhoud te ingewikkeld lijkt - ze zullen u helpen begrijpen wat de auteur u wil overbrengen.
Kathode
We wenden ons tot dezelfde GOST 15596-82. positieve elektrodeEen chemische stroombron is er een van waaruit het, wanneer het wordt ontladen, een extern circuit binnengaat. Zoals u kunt zien, beschouwen de gegevens in GOST 15596-82 de situatie vanuit een ander perspectief. Daarom moet men zeer voorzichtig zijn wanneer men met anderen overlegt over bepaalde constructies.
De opkomst van termen
Ze werden in januari 1834 door Faraday geïntroduceerd om dubbelzinnigheid te voorkomen en een grotere nauwkeurigheid te bereiken. Hij bood ook zijn eigen versie van memoriseren aan met behulp van het voorbeeld van de zon. Zijn anode is dus zonsopgang. De zon gaat omhoog (stroom komt binnen). De kathode is de ingang. De zon gaat onder (stroom gaat uit).
Voorbeeld van buis en diode
We blijven begrijpen wat wordt gebruikt om wat aan te duiden. Stel we hebben een van deze energieverbruikers in de open staat (in directe aansluiting). Dus vanuit het externe circuit van de diode komt een elektrische stroom het element binnen via de anode. Maar laat je door deze uitleg niet verwarren met de richting van de elektronen. Door de kathode stroomt een elektrische stroom uit het gebruikte element in het externe circuit. De situatie die zich nu heeft ontwikkeld, doet denken aan gevallen waarin mensen naar een omgekeerd beeld kijken. Als deze aanduidingen ingewikkeld zijn, bedenk dan dat alleen chemici ze op deze manier moeten begrijpen. Laten we nu het omgekeerde doen. Het is te zien dat halfgeleiderdiodes praktisch geen stroom geleiden. De enige mogelijke uitzondering hier is de omgekeerde verdeling van elementen. En elektrovacuümdiodes (kenotrons,radiobuizen) geleiden helemaal geen tegenstroom. Daarom wordt ervan uitgegaan (voorwaardelijk) dat hij ze niet doorloopt. Daarom voeren de anode- en kathode-aansluitingen van de diode formeel hun functies niet uit.
Waarom is er verwarring?
Om het leren en de praktische toepassing te vergemakkelijken, werd besloten dat de diode-elementen van de pinnamen niet zullen veranderen, afhankelijk van hun schakelschema, en dat ze aan de fysieke pinnen zullen worden "bevestigd". Maar dit geldt niet voor batterijen. Dus voor halfgeleiderdiodes hangt alles af van het type geleidbaarheid van het kristal. In vacuümbuizen is deze vraag gebonden aan de elektrode die ter plaatse van de gloeidraad elektronen afgeeft. Natuurlijk zijn er hier bepaalde nuances: er kan bijvoorbeeld een tegenstroom vloeien door halfgeleiderapparaten zoals een suppressor en een zenerdiode, maar er is hier een specificiteit die duidelijk buiten het bestek van het artikel v alt.
Omgaan met de elektrische batterij
Dit is echt een klassiek voorbeeld van een chemische bron van elektriciteit die hernieuwbaar is. De batterij bevindt zich in een van de twee modi: opladen / ontladen. In beide gevallen zal er een andere richting van elektrische stroom zijn. Merk echter op dat de polariteit van de elektroden niet zal veranderen. En ze kunnen verschillende rollen vervullen:
- Tijdens het opladen ontvangt de positieve elektrode een elektrische stroom en is de anode, en de negatieve geeft deze vrij en wordt de kathode genoemd.
- Als er geen beweging is, heeft het geen zin om erover te praten.
- Tijdensontlading, de positieve elektrode geeft de elektrische stroom af en is de kathode, terwijl de negatieve elektrode de anode ontvangt en wordt genoemd.
Laten we iets zeggen over elektrochemie
Er worden hier iets andere definities gebruikt. De anode wordt dus beschouwd als een elektrode waar oxidatieve processen plaatsvinden. En als je je de school scheikundecursus herinnert, kun je antwoorden op wat er in het andere deel gebeurt? De elektrode waarop de reductieprocessen plaatsvinden, wordt de kathode genoemd. Maar er is geen verwijzing naar elektronische apparaten. Laten we eens kijken naar de waarde die redoxreacties voor ons hebben:
- Oxidatie. Er is een proces van terugslag van een elektron door een deeltje. De neutrale verandert in een positief ion en de negatieve wordt geneutraliseerd.
- Restauratie. Er is een proces waarbij een elektron wordt verkregen door een deeltje. Een positief verandert in een neutraal ion en vervolgens in een negatief wanneer het wordt herhaald.
- Beide processen zijn met elkaar verbonden (het aantal elektronen dat wordt weggegeven is bijvoorbeeld gelijk aan het aantal toegevoegde).
Faraday introduceerde ook namen voor de elementen die deelnemen aan chemische reacties:
- Kationen. Dit is de naam van positief geladen ionen die in de elektrolytoplossing naar de negatieve pool (kathode) bewegen.
- Anionen. Dit is de naam van negatief geladen ionen die in de elektrolytoplossing naar de positieve pool (anode) bewegen.
Hoe verlopen chemische reacties?
Oxidatie en reductiehalfreacties zijn gescheiden in de ruimte. De overgang van elektronen tussen de kathode en de anode wordt niet rechtstreeks uitgevoerd, maar door de geleider van het externe circuit, waarop een elektrische stroom wordt gecreëerd. Hier kan men de onderlinge transformatie van elektrische en chemische vormen van energie waarnemen. Daarom is het noodzakelijk om metaal te gebruiken om een extern circuit van het systeem te vormen uit geleiders van verschillende soorten (die de elektroden in de elektrolyt zijn). Zie je, de spanning tussen de anode en de kathode bestaat, evenals één nuance. En als er geen element zou zijn dat hen verhindert om het noodzakelijke proces direct uit te voeren, dan zou de waarde van de bronnen van chemische stroom erg laag zijn. En dus, vanwege het feit dat de lading door dat schema moet gaan, is de apparatuur geassembleerd en werkt.
Wat is wat: stap 1
Laten we nu definiëren wat wat is. Laten we een Jacobi-Daniel galvanische cel nemen. Enerzijds bestaat het uit een zinkelektrode, die is ondergedompeld in een oplossing van zinksulfaat. Dan komt de poreuze partitie. En aan de andere kant bevindt zich een koperelektrode, die zich in een oplossing van kopersulfaat bevindt. Ze staan met elkaar in contact, maar de chemische eigenschappen en de scheidingswand laten geen vermenging toe.
Stap 2: Proces
Zink wordt geoxideerd en elektronen bewegen langs het externe circuit naar koper. Het blijkt dus dat de galvanische cel een negatief geladen anode en een positieve kathode heeft. Bovendien kan dit proces alleen plaatsvinden in gevallen waarin de elektronen ergens heen moeten. Het punt is om direct te gaanvan de elektrode naar de andere voorkomt de aanwezigheid van "isolatie".
Stap 3: Elektrolyse
Laten we eens kijken naar het proces van elektrolyse. De installatie voor zijn doorgang is een vat waarin zich een oplossing of een elektrolytsmelt bevindt. Er worden twee elektroden in neergelaten. Ze zijn aangesloten op een gelijkstroombron. De anode is in dit geval de elektrode die is verbonden met de positieve pool. Hier vindt oxidatie plaats. De negatief geladen elektrode is de kathode. Hier vindt de reductiereactie plaats.
Stap 4: Eindelijk
Bij het werken met deze concepten moet er daarom altijd rekening mee worden gehouden dat de anode niet in 100% van de gevallen wordt gebruikt om een negatieve elektrode aan te duiden. Ook kan de kathode periodiek zijn positieve lading verliezen. Het hangt allemaal af van welk proces er op de elektrode plaatsvindt: reductief of oxidatief.
Conclusie
Zo is alles - niet erg moeilijk, maar je kunt niet zeggen dat het gemakkelijk is. We hebben de galvanische cel, anode en kathode bekeken vanuit het oogpunt van het circuit, en nu zou je geen problemen moeten hebben om voedingen met bedrijfstijd aan te sluiten. En tot slot moet u wat meer waardevolle informatie voor u achterlaten. Je moet altijd rekening houden met het verschil dat de kathodepotentiaal / anodepotentiaal heeft. Het punt is dat de eerste altijd een beetje groot zal zijn. Dit komt doordat het rendement niet werkt met een indicator van 100% en een deel van de ladingen wordt afgevoerd. Hierdoor kun je zien dat batterijen een limiet hebben voor het aantal keren dat ze kunnen worden opgeladen enontlading.
