В статье описывается, что из себя представляют анод и катод, объясняется катод и анод — это плюс или минус. Понятие катода и анода, а точнее плюса и минуса в вакуумных и полупроводниковых приборах связано с возможностью протекания тока только в одном направлении или в двух. В этой статье мы рассмотрим, что такое катод, его роль в процессах окисления и восстановления, а также определим, является ли катод плюс или минус в химии.
Анод катод где плюс где минус
Что называют анодом и катодом, теоретические положения, принципы работы и способы применения в электрике на практике. При приложении к плюсу (аноду) положительного напряжения большего, чем прямое смещение относительно минуса (катода), в нём начинает протекать ток. Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом. Стоит отметить, что функции анода и катода могут меняться в зависимости от того, какой процесс происходит — разряд батареи или электролиз, и неверно было бы описывать анод или катод исключительно как «плюс» или «минус». отрицательный (условный минус) Запомнить очень просто.
Анод и катод — что это и как правильно определить?
Что называют анодом и катодом, теоретические положения, принципы работы и способы применения в электрике на практике. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод. Стоит отметить, что функции анода и катода могут меняться в зависимости от того, какой процесс происходит — разряд батареи или электролиз, и неверно было бы описывать анод или катод исключительно как «плюс» или «минус». отрицательный (условный минус) Запомнить очень просто.
Анод и катод — что это и как правильно определить?
Так вот, во всем этом зоопарке проще всего разобраться так: ток течет от плюса к минусу, и все. Определяем полярность диода: катод и анод — это минус или плюс. При подаче на катод положительного напряжения (плюс) происходит эмиссия электронов, которые вырываются из поверхности катода и образуют электронный поток. Новости и общество Самодостаточность — это стремление к одиночеству или бегство от реальности? Полярность светодиода: как определить где плюс и минус, анод и катод, лучшие способы. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод.
Катод и анод что это: что это такое, как их определить, применение
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. Обозначение анода и катода 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. 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. 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. Как работает батарейка. Основные свойства катодов Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. Катод должен отдавать с единицы поверхности большой ток эмиссии при возможно низкой температуре нагрева и обладать большим сроком службы. Нагрев катода в электровакуумном приборе производится протекающим по нему током. Такие термоэлектронные катоды разделяются на две основные группы: катоды прямого накала, катоды косвенного накала подогревные. Катоды прямого накала представляют собой металлическую нить, которая непосредственно разогревается током накала и служит для излучения электронов.
Поверхность излучения катодов прямого накала невелика, поэтому от них нельзя получить большой ток эмиссии. Малая теплоемкость нити не позволяет использовать для нагрева переменный ток. Кроме того, при нагреве переменным током температура катода не постоянна во времени, а следовательно, меняется во времени и ток эмиссии. Положительным свойством катода прямого накала является его экономичность, которая достигается благодаря малому количеству тепла, излучаемого в окружающую среду вследствие малой поверхности катода. Катоды прямого накала изготовляются из вольфрамовой и никелевой проволоки. Для повышения экономичности катода вольфрамовую или никелевую проволоку керн «активируют» — покрывают пленкой другого элемента. Такие катоды называются активированными. При покрытии керна электроотрицательной пленкой, например кислородом, работа выхода катода увеличивается.
При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот. Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора — последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами. Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом. Гальванотехника Процессы осаждения металлов в результате химической реакции под воздействием электрического тока при электролизе называют гальванотехникой. Таким образом мир получил посеребренные, золоченные, хромированные или покрытые другими металлами украшения и детали. Этот процесс используют как в декоративных, так и в прикладных целях — для улучшения стойкости к коррозии различных узлов и агрегатов механизмов. Принцип действия установок для нанесения гальванического покрытия лежит в использовании растворов солей элементов, которыми будут покрывать деталь, в качестве электролита. В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае — это минус. При этом металл осаждается восстанавливается на минусовом электроде реакция восстановления. То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками — подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором. В электронике Электроды или ножки полупроводниковых и вакуумных электронных приборов тоже часто называют анодом и катодом. Рассмотрим условное графическое обозначение полупроводникового диода на схеме: Как мы видим, анод у диода подключается к плюсу батареи.
При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот. Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора — последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами. Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом. Проверка мультиметром Мультиметр — маленький помощник настоящего мастера. Его еще называют тестером за то, что он может диагностировать большинство электронных компонентов, выявить короткое замыкание, измерить основные электрические параметры. Проверка светодиода мультиметром даёт следующие преимущества и определяет: полярность анод, катод ; цвет свечения; пригодность к использованию. Определить полярность светодиода можно одним из трёх способов. В первом случае, чтобы провести измерения, нужно установить переключатель тестера в положение «проверка сопротивления — 2 кОм» и кратковременно касаться щупами выводов. Когда красный плюс щуп коснётся анода, а чёрный минус, подключенный к разъёму СОМ мультиметра — катода, на экране мигнёт число в пределах 1600—1800. Такое тестирование неисправного полупроводникового прибора будет высвечивать на экране только единицу. Недостаток метода заключается в отсутствие засветки кристалла. Второй способ подразумевает установку переключателя в положение «прозвонка, проверка диода». Касаясь красным щупом анода, а чёрным катода, светодиод слегка засветится. На экране отобразится число, величина которого зависит от типа и цвета излучающего диода. Третий способ позволяет обойтись без щупов. К счастью, большинство моделей оснащено такой функцией. Для определения полярности понадобятся два гнезда с обозначением Е — эмиттер и С — коллектор. Как известно, на коллектор PNP-транзистора подают отрицательное смещение. Поэтому во время тестирования светодиода он засветится, если катод вставить в отверстие с надписью «С», а анод в отверстие с надписью «Е» отсека PNP. Определяя полярность в отсеке NPN, свечение исправного светодиода появится, если ножки поменять местами. Данный метод — самый быстрый и эффективный, а свечение достигает максимальной яркости. Щупами мультиметра можно протестировать и другие виды светодиодов. Например, в режиме прозвонки можно засветить отдельные сегменты светодиодного индикатора. Кроме одноцветных светодиодов, в пятимиллиметровом корпусе выпускают двухцветные и многоцветные аналоги. Причём они могут иметь 2, 3 или 4 вывода. Двухвыводные двухцветные светоизлучающие диоды визуально имеют сложную форму кристалла. При проверке тестером плюса и минуса они проводят ток в обоих направлениях, но светятся разными цветами. Определение полярности светодиода с 3 или 4 выводами заключается в поиске общего минуса или плюса, что зависит от производителя. Для этого щупами мультиметра перебирают выводы и фиксируют свечение кристалла. Диод Виды, характеристики, параметры диодов В механике есть такие устройства, которые пропускают воздух или жидкость только в одном направлении. Вспомните, как вы накачивали колесо велосипеда или автомобиля. Почему, когда вы убирали шланг насоса, воздух не выходил из колеса? Потому что на камере, в пипочке, куда вы вставляете шланг насоса, есть такая интересная штучка — ниппель. Вот он как раз пропускает воздух только в одном направлении, а в другом направлении блокирует его прохождение. Электроника — эта та же самая гидравлика или пневматика. Но весь прикол заключается в том, что в электронике вместо жидкости или воздуха используется электрический ток. Если провести аналогию: бачок с водой — это заряженный конденсатор, шланг — это провод, катушка индуктивности — это колесо с лопастями которое невозможно сразу разогнать, а потом невозможно резко остановить. Тогда что такое ниппель в электронике? А ниппелем мы будем называть радиоэлемент — диод. И в этой статье мы познакомимся с ним поближе. Что такое диод Полупроводниковый диод представляет из себя элемент, который пропускает электрический ток только в одном направлении и блокирует его прохождение в другом направлении. Это своеобразный ниппель ;-. Некоторые диоды выглядят почти также как и резисторы: А некоторые выглядят чуточку по другому: Есть также и SMD исполнение диодов: Диод имеет два вывода, как и резистор, но у этих выводов, в отличие от резистора, есть определенные названия — анод и катод а не плюс и минус, как говорят некоторые неграмотные электронщики. Но как же нам определить, что есть что? Есть два способа: 1 на некоторых диодах катод обозначают полоской, отличающейся от цвета корпуса 2 можно проверить диод с помощью мультиметра и узнать, где у него катод, а где анод. Заодно проверить его работоспособность. Этот способ железный ;-. Как проверить диод с помощью мультиметра можно узнать в этой статье. А если же на анод подать минус, а на катод — плюс, то ток через диод не потечет. Своеобразный ниппель ;-. На схемах простой диод обозначают вот таким образом: Где находится анод, а где катод очень легко запомнить, если вспомнить воронку для наливания жидкостей в узкие горлышки бутылок. Воронка очень похожа на схему диода. Наливаем в воронку, и жидкость у нас очень хорошо бежит, а если ее перевернуть, то попробуй налей-ка через узкое горлышко воронки ;-.
Соединяется он с одним из контактов диода. Полярность светодиодного элемента Источник mozgochiny. При верной полярности, диод загорится. В противном случае следует сменить полярность собранного приспособления и повторить попытку. Отсутствие свечения и в этом случае означает неисправность диода. Соответствующая полярность подсоединения светодиодов Источник uk-parkovaya. Такие источники не выдают напряжение выше 6 В, что является допустимой величиной для светодиодов. Батарейка зажимается между выводов диода, а по результатам свечения определяется полярность и работоспособность. Первый способ подразумевает определение полярности диода методом визуального осмотра. В большинстве случаев катод имеет короткий штырёк, анод — длинный. Однако при неоднократных перепаиваниях длина ножек может измениться в любую сторону. Также не исключён вариант подключения по способу, практикуемом на том или ном производстве. А он также может отличаться от вышеупомянутых условий. Определение полярности по внешнему виду диода Источник vamfaza. На представленном изображении приведён пример того, как может происходить самостоятельное определение полярности светодиода. Треугольник на нём обозначает анод, вертикальная черта — катод. Двойная стрелочка символизирует свечение. Ещё один способ — довериться маркировке на корпусе. Такое решение тоже не даёт полной гарантии соответствия. Производитель может легко утолстить любую из ножек диода, а также установить неверную маркировку. Аналогичная ситуация касается и ситуации, когда определение катода осуществляется с оглядкой на скос или техническую документацию устройства. В последнем случае расшифровка контактов может быть приведена в двух вариантах: В письменном описании. В изображении на электрической схеме.
Катод — определение и практическое применение
Электроды светодиода Определение назначений выводов у полупроводниковых диодов можно определить с помощью измерительных приборов. Например, все типы диодов кроме стабилитронов проводят ток только в одном направлении. Если вы подключили тестер или омметр к диоду, и он показал незначительное сопротивление, то к положительному щупу прибора подключен анод, а к отрицательному — катод. Читайте также: Подключение одного термометра сопротивления к двум различным вторичным приборам одновременно Если известен тип проводимости транзистора, то с помощью того же тестера можно определить выводы эмиттера и коллектора. Между ними сопротивление бесконечно велико тока нет , а между базой и каждым из них проводимость будет только в одну сторону, как у диода. Зная тип проводимости, по аналогии с диодом, можно определить: где анод, а где катод, а значит определить выводы коллектора или эмиттера см. Транзистор на схемах и его электроды Что касается вакуумных диодов, то их невозможно проверить путем измерения обычными приборами. Поэтому их выводы расположены таким образом, чтобы исключить ошибки при подключении. В электронных лампах выводы точно совпадают с расположением контактов гнезда, предназначенного для этого радиоэлемента.
Это интересно: Как правильно паять провода — видео, технология, порядок пайки Почему существует путаница Всё происходит от того, что нет чёткой привязки минуса и плюса к компонентам, которые называются «К» и «А». Ещё Майкл Фарадей придумал простое правило маркировки полярности для этой пары электродов. Что такое анод, по его объяснениям? Учёный при запоминании определения предлагал проводить аналогию с Солнцем. Куда ток входит восход — это анод, куда ток выходит закат — это катод. У аккумуляторов полярность на аноде и катоде изменяется от того, работает он как гальванический элемент при разряде или как электролизёр при заряде. Сварка постоянным током также неоднозначно определяет «А» и «К» при зажигании дуги прямой или обратной полярностью. Знаки «А» и «К» при сварке постоянным током Как определить анод и катод Электрическая схема катода и анода: Различие между катодом и анодом основано исключительно на токе, а не на напряжении.
Металл, используемый для катода, имеет значительно большее количество электронов, чем нейтроны или протоны. Например, один из потребителей энергии находится в прямом включении. Далее, ток по аноду из внешней цепи проникает в элемент. Во внешнюю цепь прямо через катод из элемента выходит электрический ток. Это чем-то напоминает перевёрнутое изображение. Если данные обозначения сложные, то тут разобраться с ними могут только химики. Теперь надо сделать обратное включение. В этом случае диоды полупроводникового типа почти не будут проводить электрический ток.
Тем не менее, есть вероятность обратного пробоя у элементов. Электровакуумные диоды например, радиолампы совсем не обладают способностью проводить ток обратного типа. Условно принято считать, что ток через них не протекает. В связи с этим формально выводы анода и катода у диодов не отвечают за выполнение этих функций. При катодной защите металлический анод электрически связан с защищаемой системой и частично разъедает или растворяет металл защищаемой системы. Этот металлический анод большей степени реагирует на коррозионную среду защищаемой системы. Корпус железного или стального судна может быть защищен цинковым анодом, который растворяется в морской воде и предотвращает коррозию корпуса. Менее очевидным примером такого типа защиты является процесс цинкования железа.
Такой процесс покрывает железные конструкции такие как ограждение покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от коррозии. С течением времени цинковое покрытие становится поврежденным, в результате потрескивания или физического повреждения. Основные свойства катодов Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. Этот электрод называется катодом. Электрод, предназначенный для приема эмиттированных катодом электронов, называется анодом. На анод подают более высокий и положительный относительно катода потенциал. Катод должен отдавать с единицы поверхности большой ток эмиссии при возможно низкой температуре нагрева и обладать большим сроком службы.
Нагрев катода в электровакуумном приборе производится протекающим по нему током. Будет интересно Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно Такие термоэлектронные катоды разделяются на две основные группы: катоды прямого накала, катоды косвенного накала подогревные.
Что такое полупроводниковый диод — выпрямитель переменного тока Диодами называют двухэлектродные приборы, обладающие односторонней проводимостью электрического тока. Это их основное свойство используют, например, в выпрямителях, где диоды преобразуют переменный ток электросети в ток постоянный для питания радиоаппаратуры, в приемниках — для детектирования модулированных колебаний высокой частоты, то есть преобразования их в колебания низкой звуковой частоты. Наглядной иллюстрацией этого свойства диода может быть такой опыт рис.
В цепь, составленную из батареи 3336Л и лампочки от карманного фонаря 3,5 В X 0,26 А , включи любой плоскостной диод на рис. Лампочка должна гореть. Измени полярность включения батареи на обратную — лампочка гореть не будет. Если сопротивление диода измерять омметром, го в зависимости от того, как подключить его к зажимам прибора, омметр покажет различное сопротивление: в одном случае малое единицы или десятки ом , в другом — очень большое десятки и сотни килоом. Этим и подтверждается односторонняя проводимость диода.
Как устроен и работает диод? У него два электрода: катод — отрицательный и анод — положительный рис. Катодом служит пластинка германия, кремния или какого-либо другого полупроводника, обладающего электронной проводимостью, или сокращенно полупроводник n-типа n — начальная буква латинского слова negativus — «отрицательный» , а анодом — часть объема этой же пластинки, но- с так называемой дырочной про-водимостью, или сокращенно полупроводник р-типа р — начальная буква латинского слова positivus — «положительный». Между электродами образуется так называемый р-n переход — пограничная зона, хорошо проводящая ток от анода к катоду и плохо в обратном направлении за направление тока принято направление, противоположное движению электронов. Диод может находиться в одном из двух состояний: открытом, то есть пропускном, либо закрытом, то есть непропускном.
Диод бывает открыт, когда к нему приложено прямое напряжение Uпр, иначе, его анод соединен с плюсом источника напряжения, а катод — с минусом. В этом случае сопротивление р-n перехода диода мало и через него течет прямой ток IПр, сила которого зависит от сопротивления нагрузки в нашем опыте — лам-почка от карманного фонаря. При другой полярности питающего напряжения на р-n переход диода прикладывается обратное напряжение Uобр. В этом случае диод закрыт, его сопротивление велико и в цепи течет лишь незначительный обратный ток диода Iобр. О зависимости тока, проходящего через диод, от значения и полярности напряжения на его электродах лучше всего судить по вольтамперной характеристике диода, которую можно снять опытным путем рис.
К свежему элементу 332 или 343 подключи проволочный переменный резистор 7? Диод должен быть включен в пропускном направлении, то есть анодом в сторону положительного полюса элемента. Параллельно диоду подсоединены вольтметр постоянного тока PU1, включенный на предел измерений до 1 В и фиксирующий напряжение, подаваемое на электроды диода. Движок переменного резистора, выполняющего роль делителя напряжения, поставь в крайнее нижнее по схеме положение а затем, внимательно следя за стрелками приборов, очень медленно перемещай его в сторону верхнего положения. Запиши показания миллиамперметра при напряжениях на диоде 0,05, 0,1, 0,15 В и т, д до напряжения 0,4…0,5 В через каждые 0,ОЗ В, а затем по этим данным построй на миллиметровой бумаге график рис.
По горизонтальной оси вправо откладывай пря-мые напряжения на диоде Uпр , а по вертикальной оси вверх — соответствующие им прямые токи в цепи Iпр. Соединив точки пересечения значений электрических величин, ты таким образом построишь прямую ветвь вольт-амперной характеристики диода на рис. Она, правда, не совсем точная, особенно в начальной части, так как небольшой ток течет и через вольтметр, но все же близка к реальной. О чем может рассказать этот график? При нулевом напряжений на диоде и ток в цепи, в которую он включен, равен нулю.
При появлении прямого напряжения диод открывается и пропускает через себя прямой ток. При напряжении 0,05 В прямой ток не превышает 0,1…0,2 мА, при напряжении 0,1 В — 0,6…0,8 мА, а при напряжении 0,2…0,3 В, когда вольтамперная характеристика начинает круто идти вверх, ток достигает уже 40…50 мА. Небольшой прирост напряжения, а как резко увеличивается ток! Чтобы не случилось этого во время опыта, в цепь был включен ограничивающий резистор R0гр. Теперь измени полярность включения диода на обратную и точно так же увеличивай напряжение на нем.
Что показывает миллиамперметр? Его стрелка стоит возле нулевой отметки. Замени элемент на батарею 3336Л, соедини последовательно две-три таких батареи. Напряжение на диоде растет. Но оно обратное.
Диод закрыт, поэтому и тока в цепи практически нет. Она идет почти параллельно оси Uобр. Но при каком-то достаточно большом обратном напряжении она круто поворачивает и идет вниз. Это предел, при котором диод пробивается обратным напряжением и, как при тепловом пробое, выходит из строя. Из построенной вольтамперной характеристики видно, что ток Iпр диода в сотни и тысячи раз больше тока Iобр.
Так, например, у диода, имеющего такую вольтам-перную характеристику, при прямом напряжении 0,3 В ток IПр равен примерно 70 мА, а при обратном напряжении в 100 В ток Iобр не превышает 200 мкА. Именно по этой причине во второй части первого опыта лампочка не горела. Если пренебречь малым обратным током что и делают на практике , который у исправных плоскостных дио-дов не превышает десятые доли миллиампера, а у точечных еще меньше, то можно считать, что диод является односторонним проводником тока. Вольтамперную характеристику, подобную той, что изображена на рис. Объясняется это тем, что кремниевый диод открывается при прямом напряжении около 0,5 В, а не при 0,1…0,15 В, как германиевый.
При меньшем напряжении на нем диод закрыт-и ток через него практически не течет. Проверь это опытным путем. Но помни — диод, будь он германиевым или кремниевым, плоскостным или точечным, нельзя включать в прямом направлении без нагрузки: он быстро выйдет из строя из-за недопустимо большого тока, который будет течь через него. А если диод включить в цепь переменного тока? Он будет работать как выпрямитель, что может подтвердить следующий опыт.
Прежде чем начать этот опыт, хочется напомнить тебе, что электроосветительная сеть, с которой тебе придется иметь дело, таит в себе скрытые опасности. Пренебрежительное отношение к ним может обернуться тяжелыми последствиями. Как предотвратить неприятности, которые может причинить электросеть? Прежде всего не надо забывать, что она находится под высоким, опасным для тебя напряжением.
Общее взаимодействие между катодом и анодом может быть различным, в зависимости от их материалов, электролита и применения. Например, в батареях и гальванических элементах полярности анода и катода инвертируются: анод является отрицательным электродом, а катод — положительным. Это связано с тем, что в батареях происходит спонтанный окислительно-восстановительный процесс, генерирующий ток, в отличие от электролиза, где ток прикладывается извне для протекания реакции.
Важно усвоить, что именно функция электрода в данной ячейке или цепи окисления или восстановления , а не просто его привязка к положительному или отрицательному заряду, определяет его как анод или катод. Это ключевой момент, позволяющий понять, как взаимодействуют катод и анод в разнообразии электрических и электрохимических систем. Катод и анод в электрических цепях Анод и катод в различных электрохимических системах Понимание функций этих двух типов электродов в каждой системе дает представление о том, как мы можем использовать эти принципы для создания новых технологий и улучшения существующих. Электролитические процессы: Анод является положительным электродом, куда направляются электроны из внешнего источника электрического тока, что ведет к окислению веществ у анода. Катод в этих системах отрицательный, на нем происходит восстановление, так как электроны перемещаются из раствора на электрод. Гальванические элементы и батареи: Анод в гальванических батареях является отрицательным электродом, на нём происходит выделение электронов в результате химической реакции окисления. Катод — положительный электрод, где протекает восстановление, с потреблением электронов из внешней цепи.
Топливные элементы: Анод отрицательный, здесь происходит окисление топлива например, водорода , в результате которого образуются электроны, участвующие в электрохимической реакции. Катод положительный, здесь происходит реакция восстановления с участием электронов и оксиданта например, кислорода , образуя воду или другие продукты в зависимости от типа топливного элемента. Полупроводниковые устройства: В диодах и транзисторах анод и катод определяются по направлению протекания тока. Анод обычно является стороной устройства, где входят или выходят дырки положительные носители заряда , а катод- стороной, где входят или выходят электроны. В светодиодах и других подобных полупроводниковых устройствах катод является стороной с отрицательным зарядом, где электроны вмешиваются в рекомбинацию с дырками для создания фотонов света. В каждом из этих случаев анод и катод выполняют фундаментальные функции окисления и восстановления, но их точная природа и следствия этих функций зависят от химии и структуры системы, в которой они используются. В гальванических элементах движение электронов от анода к катоду создает полезную электрическую энергию, тогда как в электролизе внешнее электричество необходимо для инициирования реакции.
В полупроводниковых устройствах анод и катод управляют направлением потока электронов и других носителей заряда, чем определяют функцию устройства. Анод и катод в электрохимических системах Практическое применение знаний об аноде и катоде Знание о том, что такое анод и катод, а также понимание их функций имеет огромное значение в различных областях техники и технологий.
Метод заключается в том, что есть нет хрустальной подсветки. Переключатель должен находиться в положении «непрерывность цепи, проверка диодов». Когда красный щуп касается анода, а черный щуп касается катода, загорается светодиод. В противном случае диод вообще не будет реагировать. Для последнего метода зонды не требуются. Большинство моделей имеют две вилки, возле которых есть обозначения Е и С — эмиттер и коллектор соответственно.
Они используются для проверки транзисторов, но этот метод подходит и для светодиода. Если катод поместить в отверстие C, светодиод загорится. Это самый быстрый и эффективный метод. Определение с помощью технической документации В документе на светодиод можно найти достаточно информации о производителе, характеристиках, включая полярность. Паспорт на устройство выдается редко; можно получить, закупив большую партию комплектующих. Вы можете узнать информацию самостоятельно, если знаете марку светодиода. По таблицам с техническими характеристиками этой модели можно узнать способ подключения и где плюс, а где минус. Полупроводниковый диод Полупроводниковый диод — самый простой полупроводниковый прибор, состоящий из одного PN перехода.
Основная его функция — это проводить электрический ток в одном направлении, и не пропускать его в обратном. Состоит диод из двух слоев полупроводника типов N и P. Электрод, подключенный к P, называется анод. Электрод, подключенный к N , называется катод. Диод проводит ток в направлении от анода к катоду, и не проводит обратно. Диод в состоянии покоя Посмотрим, что происходит внутри PN-перехода, когда полупроводниковый диод находится в состоянии покоя. То есть тогда, когда ни к аноду, ни к катоду не подключено напряжения. Итак, в части N имеются в наличии свободные электроны — отрицательно заряженные частицы.
В части P находятся положительно заряженные ионы — дырки. В результате, в том месте, где есть частицы с зарядами разных знаков, возникает электрическое поле, притягивающее их друг к другу. Под действием этого поля свободные электроны из части N дрейфуют через PN переход в часть P и заполняют некоторые дырки. В итоге получается очень слабый электрический ток, измеряемый в наноамперах. В результате, плотность вещества в P части повышается и возникает диффузия стремление вещества к равномерной концентрации , толкающая частицы обратно на сторону N. Обратное включение диода Теперь посмотрим, как у полупроводникового диода получается выполнять свою основную функцию — проводить ток только в одном направлении. Подключим источник питания — плюс к катоду, минус к аноду. В соответствии с силой притяжения, возникшей между зарядами разной полярности, электроны из N начнут движение к плюсу и отдалятся от PN перехода.
Аналогично, дырки из P будут притягиваться к минусу, и также отдалятся от PN перехода. В результате, плотность вещества у электродов повышается. В действие приходит диффузия и начинает толкать частицы обратно, стремясь к равномерной плотности вещества. Как мы видим, в этом состоянии диод не проводит ток. При повышении напряжения, в PN переходе будет все меньше и меньше заряженных частиц. Прямое включение диода Меняем полярность источника питания — плюс к аноду, минус к катоду. В таком положении, между зарядами одинаковой полярности возникает сила отталкивания. Отрицательно заряженные электроны отдаляются от минуса и двигаются сторону pn перехода.
В свою очередь, положительно заряженные дырки отталкиваются от плюса и направляются навстречу электорнам. PN переход обогащается заряженными частицами с разной полярностью, между которыми возникает электрическое поле — внутреннее электрическое поле PN перехода. Под его действием электроны начинают дрейфовать на сторону P. Часть из них рекомбинируют с дырками заполняют место в атомах, где не хватает электрона. Остальные электроны устремляются к плюсу батарейки. Через диод пошел ток ID.