Подключим источник питания — плюс к катоду, минус к аноду. При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус.
Катод и анод в теории и практике
Если покупать один или несколько светодиодов, продавец техдокументацию не предоставит. Если известна марка изделия, данные можно найти в справочниках и сети интернет. На схеме полупроводниковый источник света обозначается пиктограммой в форме треугольника, на вершине которого начерчена линия, перпендикулярная основанию. Вершина направлена на катод.
Для обозначения светодиода используются 2 стрелки над изображением. Катод у полупроводниковых приборов К полупроводниковым приборам относятся устройства, состоящие из вещества, удельное электрическое сопротивление которого больше сопротивления проводника, но меньше сопротивления диэлектрика. К особенностям таких приборов относится большая зависимость электропроводимости от концентрации добавок и влияния электрическим током.
Свойства p-n перехода определяют принципы работы большей части полупроводниковых компонентов. Наиболее простым представителем полупроводниковых компонентов является диод. Это элемент, имеющий два вывода и один p-n переход, отличительной особенностью которого выступает протекание тока в одном направлении.
Как определить, где анод, а где катод? При определении катода и анода необходимо в первую очередь ориентироваться на направление тока, а не на полярность источника питания. Несмотря на то, что эти понятия тесно связаны с полярностью тока, они больше обусловлены направлениями векторов электричества.
Например, в аккумуляторах, при перезарядке, происходит изменение ролей катода и анода. Это связано с тем, что во время зарядки изменяется направление электрического тока. Электрод, выполнявший роль электрода при работе аккумулятора в режиме источника питания во время зарядки выполняет функции катода и наоборот — катод превращается в анод.
На рис. Анионы устремляются к аноду, а положительные катионы — в сторону катода. Электролиз При электролизе перемещаются носители зарядов разных знаков, однако, по определению, анодом является тот электрод, в который втекает ток.
На рисунке анод подсоединён к положительному полюсу источника тока, а значит, ток условно втекает в этот электрод. Обратите внимание на рисунок 2, где изображена схема гальванического элемента. Рис 2.
Гальванический элемент Рис. Гальванический элемент Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать. При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом.
Обратите внимание на рисунок строения гальванического источника тока. Стрелки вверху указывают направление движения электронов, однако направлением тока условно принято считать перемещение от плюса к минусу То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления. Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента.
При вдумчивом подходе все стает на свои места. При определении позиций анода и катода в радиоэлектронных элементах пользуются справочными материалами. На назначение электродов указывает: длина выводов для светодиодов рис.
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?
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. Практическое применение этих знаний можно найти во множестве примеров: Сферы применения Описание Батареи и аккумуляторы Понимание того, как работают анод и катод, важно для разработки и улучшения химических источников тока, таких как батареи для мобильных телефонов, электромобилей и домашних хранилищ энергии. Это знание используется для оптимизации производительности, увеличения срока службы и поддержания безопасности таких устройств. Электролиз В промышленном масштабе электролиз применяется для очистки металлов, например, в производстве алюминия и других цветных металлов.
Анодные и катодные процессы, какими являются окисление и восстановление, критически важны для эффективности и экономической рентабельности этих процессов. Коррозионная защита Для предотвращения коррозии металлических структур, таких как трубопроводы или корпуса судов, применяют защиту с использованием «жертвенных» анодов. Эти аноды обычно изготовлены из более активного металла и преднамеренно «жертвуются», окисляясь и защищая основной металл от коррозии. Медицина В области электрофореза, метода разделения молекул, используемого в биохимии и молекулярной биологии, анод и катод используются для создания электрического поля, которое перемещает молекулы например, ДНК, белки через подходящий матрикс. Полупроводниковая промышленность В производстве полупроводниковых устройств, таких как диоды и транзисторы, знание о катодах и анодах необходимо для разработки компонентов, которые эффективно управляют потоком электронов и дырок для создания действующих электронных схем.
Светодиодная техника В светодиодах и других оптоэлектронных устройствах понимание и правильное применение анодов и катодов позволяет создавать высокоэффективные и долговечные источники света. Образование и наука В образовательных целях эти знания помогают объяснить студентам основы химии и физики, а также важные концепции, как электрический потенциал, направление электрического тока и многое другое. Бытовое применение Понимание полярности анодов и катодов также важно в быту, например, при замене батареек в устройствах или при подключении автомобильных аккумуляторов. Разработка новых энергетических технологий Исследования в области возобновляемой энергетики и разработки новых типов батарей требуют глубокого понимания электрохимических процессов, включая роли анода и катода в этих системах. У вас имеется в интерьере подсветка из светодиодной ленты?
Да есть. Пока нет... В режиме разряда положительный полюс - это катод, а отрицательный - анод. Направление тока: Внутри батареи ток течет от анода к катоду.
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. Виды методы и технология… … Справочник технического переводчика — от греч. 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. 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. Отрицательный электрод; ант. Толковый словарь Ушакова.
В книге изложены избранные методы экспериментальной физики, созданные на основе вакуумных СВЧ-, газоразрядных лазеров и приборов отпаянного типа для защиты окружающей природной среды и… Анод — это электрод прибора, который присоединяется к положительному полюсу необходимого источника питания. При этом электрический потенциал анода является положительным по отношению к потенциалу указанного катода. Во всех процессах электролизаанод — это электрически положительный полюс, на котором происходят окислительно-восстановительные реакции. Получается, что результатом этих операций может быть разрушение анода. Это используется, например, при электрорафинировании металлов. Как определить, где анод, а где катод?
При определении катода и анода необходимо в первую очередь ориентироваться на направление тока, а не на полярность источника питания. Несмотря на то, что эти понятия тесно связаны с полярностью тока, они больше обусловлены направлениями векторов электричества. Например, в аккумуляторах, при перезарядке, происходит изменение ролей катода и анода. Это связано с тем, что во время зарядки изменяется направление электрического тока. Электрод, выполнявший роль электрода при работе аккумулятора в режиме источника питания во время зарядки выполняет функции катода и наоборот — катод превращается в анод. На рис.
Анионы устремляются к аноду, а положительные катионы — в сторону катода. Электролиз При электролизе перемещаются носители зарядов разных знаков, однако, по определению, анодом является тот электрод, в который втекает ток. На рисунке анод подсоединён к положительному полюсу источника тока, а значит, ток условно втекает в этот электрод. Обратите внимание на рисунок 2, где изображена схема гальванического элемента. Гальванический элемент Рис. Гальванический элемент Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать.
При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом. Обратите внимание на рисунок строения гальванического источника тока. Стрелки вверху указывают направление движения электронов, однако направлением тока условно принято считать перемещение от плюса к минусу. То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента. При вдумчивом подходе все стает на свои места То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления. Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента.
При вдумчивом подходе все стает на свои места. При определении позиций анода и катода в радиоэлектронных элементах пользуются справочными материалами. На назначение электродов указывает: длина выводов для светодиодов рис. Диод Рис. 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. 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. Прямое подключение диода Подключим источник постоянного тока к противоположным выводам диода. То есть плюс источника тока присоединить к p-стороне диода. Минус источника питания к n-стороне. Ситуация изменится. Предположим, что источник тока имеет напряжение достаточное для того, чтобы преодолеть потенциальный барьер.
После этого электроны и дырки будут как бы притягиваться к питающим клеммам источника тока.
Инструкция по эксплуатации. Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры. Аккумулятор имеет металлический или пластиковый каркас.
Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты. Схема заряда АКБ Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция.
Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются. На заметку. Применение в электронике В электронике применяют особенности диодов впускать заряд по прямому маршруту, но не отпускать обратно.
Что такое анод и катод?
Брикеты активной массы помещены в перфорированные стальные оболочки, а пластины сварены между собой так, чтобы между двумя соседними пластинами имелся зазор в 1 мм. Это обеспечивает доступ электролита к активной массе. Отремонтированные положительные и отрицательные электроды, а также новые электроды после зачистки ушков металлической щеткой собирают в полу блоки и сваривают водородным пламенем или раскаленным угольным электродом в кондукторе. Из полублоков собирают блоки электродов таким образом, чтобы каждый положительный электрод находился между двумя отрицательными. Сепараторы вставляют рифленой стороной к положительному электроду. Собранные таким образом блоки вставляют в ячейки моноблока в соответствии с установленным для данного типа батареи чередованием полярности, сверху на кромки сепараторов помещают винипластов уе предохранительные щитки. Емкость положительных и отрицательных электродов не в одинаковой степени изменяется с изменением температуры электролита. Полублоки положительных и отрицательных электродов дефектуют в соответствии с техническими требованиями при приемке аккумуляторных батарей в восстановительный и капитальный ремонт. При отсутствии браковочных дефектов полу блоки электродов промывают дистиллированной водой, затем их разбирают, выпиливая годные электроды из мостика баретки и сохраняя длину ушков электродов, направляют в ремонтно-сборочное отделение.
Электроды, имеющие укороченные ушки, наплавляют в шаблоне. Между положительными и отрицательными электродами установлены сепараторы 2, изготавливаемые из пористых кислотостойких материалов: микропористой резины Р — мипор , микропористой пластмассы М — мипласт или пористого поливинилхлорида. Сепараторы предохраняют разноименные электроды от замыкания. По площади одиночные положительные и отрицательные электроды равны. Для этого высушенные положительные и отрицательные электроды вторично собирают в блоки, подключают к щиту, заливают раствором реактивного едкого калия с удельным весом 1 21 — 1 19 и подвергают повторному формированию. Ножки у положительных и отрицательных электродов расположены так, чтобы электроды одной полярности опирались на одну пару призм моноблока, а другой полярности — на другую пару призм. Такое расположение уменьшает возможность короткого замыкания разноименных электродов через шлам. Решетка выполняет функции каркаса, обеспечивающего механическую прочность электрода.
Сплав обладает рядом преимуществ по сравнению с чистым свинцом. Он имеет лучшие литейные и коррозионные свойства, повышенную механическую прочность. Короткое замыкание положительных и отрицательных электродов аккумулятора происходит при разрушении сепараторов или замыкании электродов через осыпавшуюся активную массу, а также через токопроводящие мостики из свинцовой губки, образующейся на кромках электродов. При коротком замыкании в аккумуляторе его ЭДС составляет менее 2 В, а плотность электролита в нем значительно ниже, чем в остальных аккумуляторах батареи. Причину короткого замыкания устанавливают после поднятия крышки аккумуляторной батареи. На первое формирование поступают положительные и отрицательные электроды. Вначале к электродам приваривают токоотводы из никелевой ленты, затем их собирают в блоки с холостыми электродами, изготовленными из никелевой ленты толщиной 0 2 — 0 3 мм. Электроды в блоке изолируют от холостых электродов гофрированным, перфорированным винипластом.
Крайними электродами в блоке являются холостые. Каждый аккумулятор состоит из положительных и отрицательных электродов пластин , активная часть которых погружена в раствор электролита водного раствора серной кислоты , налитого в специальный сосуд. Первоначальным материалом положительных и отрицательных электродов аккумулятора является свинец. В результате образуется гальванический элемент с напряжением около 2 В. Анодом в нем является двуокись свинца, а котодом — губчатый свинец. При протекании этой реакции расходуется серная кислота, а в результате реакции образуется вода. При разряде ток внутри аккумулятора протекает от катода к аноду. Пленочный сепаратор, находящийся между положительными и отрицательными электродами, играет важную роль при работе серебряно-цинковых аккумуляторов.
Знак анода и катода Каким знаком обозначается «К», каким «А», зависит от того, какая процедура и в какой области рассматривается.
Запомнить это очень просто: «плюс» — интуитивно — это там где чего-то «больше», больше в данном случае зарядов еще раз — не важно каких! Все остальные подробности, непринципиальны. Ну, и последнее — батарейка. Обозначение тоже всем известно, две палочки подлинней потоньше и покороче потолще. Так вот покороче и потолще символизирует собой минус — эдакий «жирный минус» — как в школе, помните: «ставлю тебе четыре с жирным минусом». Я только так и запомнил, возможно, кто-то предложит вариант лучше. Теперь, вы без труда ответите на вопрос, загорится ли лампочка в этой схеме: Всех с 1 апреля! Улыбайтесь, господа.
Начнем с самого простого. Анод и катод впервые встречаются нам в курсе химии. Катод от греческого "ход вниз", анод от греческого "ход вверх". Главная путаница тут с тем, где плюс, а где минус. Однозначно тут ответить нельзя, так как зависит всё от ситуации. Электрический ток, как нам известно, есть упорядоченное направленное движение частиц. Если всё сильно упростить и даже немного исказить, что допустимо для общего понимания вопроса , то для существования этого тока нужны сами частицы.
Их нужно где-то брать. Берутся они из источника тока. Рассматривая устройство обычной батарейки, где электрический ток получается "химическим" образом, мы наблюдаем следующую картинку. На одном электроде идёт окисление, на другом - восстановление. Помним, что окисление - это отдача электронов, а восстановление - это принятие электронов.
Узнать цвет свечения таким методом не получится. Во-вторых, можно установить мультиметр в режим «прозвонка, проверка диода». Если красный провод дотронется до анода, а черный — до катода, то элемент будет светиться. Экран покажет число от 500 до 1200 мВ.
В-третьих, многие тестеры позволяют проводить измерения вовсе без щупов. В них есть разъемы, обозначенные буквами «Е» и «С». Следовательно, полярность определена верно. При работе в NPN-отсеке свечение появится при противоположном размещении контактов: катод в «Е», а анод в «С». Пожалуй, это самый скорый способ определения распиновки. Кстати, если у изучаемого светодиода нет длинных выводов, то можно в разъемы поместить иголки, и LED элемент аккуратно присоединять к ним. Распознавание полярности источником питания. Следующим наглядным методом для распознания катода и анода будет присоединение к источнику питания. Данный способ, как и предыдущий, позволяет узнать еще и исправность LED элемента.
Естественно, что для опыта необходим источник напряжения. Отлично подойдет блок питания с плавной регулировкой. Светодиод следует присоединить и постепенно увеличивать напряжение. Если при подаче 3-4 В элемент еще не светится, значит, с полярностью не угадали. Если такого блока питания под рукой нет, то можно применить батарейку или аккумулятор от мобильного телефона. Поскольку напряжение на них может достигать 12 В, то напрямую светодиод присоединять нельзя. Для предупреждения поломки следует включить в цепь резистор. Выбрать подходящее по величине сопротивление вам поможет статья «Расчет резистора сопротивления для светодиода».
Полярность светодиода. Где плюс (анод) и минус (катод) у светодиода?
Катод и анод: где плюс и минус Хотя у прибора всего два вывода необходимо знать, как определить полярность диода, чтобы не поставить его в обратном направлении? У диода имеется: анод; катод. Слово, переведенное с греческого как анод, может означать вверх или от него. Вакуумные диоды на схемах изображаются в виде вытянутого круга, вверху которого располагается анод в виде перевернутой буквы «Т». Катод располагается внизу и обозначается горизонтальной круглой скобкой с отводом. Электроны отрываются от катода и летят вверх, в сторону анода. Попадая на анод, они выходят во внешнюю цепь «от него». В этом случае анод должен быть подключен к положительному полюсу источника питания, а катод — к отрицательному. Про диод говорят, что он открыт и пропускает ток через себя.
Когда полярность меняется, то есть на анод подается отрицательное напряжение, а на катод положительное — диод закрывается. В полупроводниковых диодах анодом называется вывод от полупроводника p-типа, а катодом — вывод от полупроводника n-типа. В остальном принцип работы остается тем же самым. Способы определения полярности диодов Чтобы определить полярность диода, существует несколько способов: с помощью маркировки на корпусе; практическим путем; используя прибор; по таблицам и справочникам. Кстати, производители оставляют за собой право использовать тот или иной метод, поэтому самым надежным будет ознакомление с технической документацией. Однако этот способ пока оставим и разберем самый простой. Как узнать полярность диода по маркировке Обычно производители дают подсказку, делая маркировку полярности диода. На крупных приборах могут быть проставлены значки диода — треугольник, упирающийся вершиной в короткий отрезок.
Вывод со стороны основания треугольника является анодом, он должен быть подключен к плюсу питания. Другой вывод, расположенный со стороны вершины треугольника с отрезком, будет катодом. К нему, соответственно, нужно будет подключить минус питания. Если это выпрямительный диод, то он ставится в схему с переменным током. В этом случае на его аноде будет отрицательное напряжение, а на катоде — положительное. Помним, что электроны движутся относительно цепи питания от анода к катоду, а знак диода показывает направление движение дырок. Это вызывает у новичков путаницу. Дело в том, что когда только начинали познавать электрический ток, считали, что заряд имеет положительный знак, значит, ток идет от положительно заряженного электрода к отрицательному.
Позднее разобрались, что основными носителями заряда являются электроны, а они имеют знак «—», но чтобы не переделывать схемы, которых к тому времени набралось немалое количество, оставили все как есть. В большинстве случаев не имеет значения, каким способом переносится заряд. Что касается мелких деталей, то на их корпусе со стороны вывода катода рисуется круговая полоска или ставится точка. На прямоугольных диодах обозначение полярности диода осуществляется полоской, которая может быть нарисована только на одной стороне прибора. Как определить полярность диода мультиметром или тестером Иногда бывает из-за старения или долгого хранения маркировка стирается и невозможно на вид определить, где анод, а где катод.
Давайте посмотрим как же так получилось.
Наверно в любом учебнике по физике глава про электричество начинается с описания двух экспериментов: трения эбонитовой палочки о шерсть, и стеклянной палочки о бумагу или шелк. Это ровно то, как и началось изучение этого явления. Далее происходило следующее: 1 К середине XVIII века становится понятно, что существует два типа электричества: смоляное и стеклянное. Пока никакой речи о зарядах и знаках не идет. Но что самое важное, он вводит понятие положительного и отрицательного заряда, и определяет направление тока: от плюса к минусу.
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 , 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. А в обратном направлении диод ток не пропускает. Если каким-то из своих выводов диод подключается к , 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. Процессы, протекающие при электролизе Электролиз получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств. Такие металлы, как алюминий, цинк, магний, получают главным образом путем электролиза. Кроме того, электролиз используется для рафинирования очистки меди, никеля, свинца, а также для получения водорода, кислорода, хлора и ряда других химических веществ. Сущность электролиза заключается в выделении из электролита при протекании через электролитическую ванну постоянного тока частиц вещества и осаждении их на погруженных в ванну электродах электроэкстракция или в переносе веществ с одного электрода через электролит на другой электролитическое рафинирование. В обоих случаях цель процессов — получение возможно более чистых незагрязненных примесями веществ. 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. В отличие от электронной электропроводности металлов в электролитах растворах солей, кислот и оснований в воде и в некоторых других растворителях, а также в расплавленных соединениях наблюдается ионная электропроводность. Электролиты являются проводниками второго рода. В этих растворах и расплавах имеет место электролитическая диссоциация — распад на положительно и отрицательно заряженные ионы. Химия электролиза. Если в сосуд с электролитом — электролизер поместить электроды, присоединенные к электрическому источнику энергии, то в нем начнет протекать ионный ток, причем положительно заряженные ионы — катионы будут двигаться к катоду это в основном металлы и водород , а отрицательно заряженные ионы — анионы хлор, кислород — к аноду. У анода анионы отдают свой заряд и превращаются в нейтральные частицы, оседающие на электроде. У катода катионы отбирают электроны у электрода и также нейтрализуются, оседая на нем, причем выделяющиеся на электродах газы в виде пузырьков поднимаются кверху. Электрический ток во внешней цепи представляет собой движение электронов от анода к катоду. При этом раствор обедняется, и для поддержания непрерывности процесса электролиза приходится его обогащать. Так осуществляют извлечение тех или иных веществ из электролита электроэкстракцию. Если же анод может растворяться в электролите по мере обеднения последнего, то частицы его, растворяясь в электролите, приобретают положительный заряд и направляются к катоду, на котором осаждаются, тем самым осуществляется перенос материала с анода на катод. Так как при этом процесс ведут так, чтобы содержащиеся в металле анода примеси не переносились на катод, такой процесс называется электролитическим рафинированием. Читайте также: Генератор постоянного тока: устройство, принцип работы, классификация Если электрод поместить в раствор с ионами того же вещества, из которого он изготовлен, то при некотором потенциале между электродом и раствором не происходит ни растворения электрода, ни осаждения на нем вещества из раствора. Такой потенциал называется нормальным потенциалом вещества. Если на электрод подать более отрицательный потенциал, то на нем начнется выделение вещества катодный процесс , если же более положительный, то начнется его растворение анодный процесс. Значение нормальных потенциалов зависит от концентрации ионов и температуры. Принято считать нормальный потенциал водорода за нуль. В табл. Кроме того, в водных растворах всегда имеются ионы водорода, которые будут выделяться ранее, чем все металлы, имеющие отрицательный нормальный потенциал, поэтому при электролизе последних значительная или даже большая часть энергии затрачивается на выделение водорода. Два разнополярных электрода Путем специальных мер можно воспрепятствовать в известных пределах выделению водорода, однако металлы с нормальным потенциалом меньше 1 В например, магний, алюминий, щелочноземельные металлы получить электролизом из водного раствора не удается. Их получают разложением расплавленных солей этих металлов. Нормальные электродные потенциалы веществ являются минимальными, при них начинается процесс электролиза, практически требуются большие значения потенциала для развития процесса. Разность между действительным потенциалом электрода при электролизе и нормальным для него потенциалом называют перенапряжением. Оно увеличивает потери энергии при электролизе. С другой стороны, увеличивая перенапряжение для ионов водорода, можно затруднить его выделение на катоде, что позволяет получить электролизом из водных растворов ряд таких более отрицательных по сравнению с водородом металлов, как свинец, олово, никель, кобальт, хром и даже цинк.
Если корпус полупроводника металлостеклянный, то катод соединен с корпусом прибора и нередко толще, чем анод. Один из вариантов — использование дисковой трехвольтовой батарейки не путать с аккумулятором. К примеру, CR2032. При правильной полярности подключения плюс батарейки на анод светодиод засветится. К сожалению, не все светодиоды проверяются таким способом. Если прямое падение напряжения у полупроводника больше 3. Таких светодиодов немало. Обычно это SMD-приборы с несколькими кристаллами в одном корпусе, соединенными последовательно. Но для определения полярности цилиндрических светодиодов обычно трех вольт достаточно. Мнение эксперта Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники. Задать вопрос эксперту Важно! Ни в коем случае не повышайте напряжение и не используйте мощные батарейки для такой проверки. В первом случае при неправильном подключении кристалл будет пробит большим обратным напряжением, во втором при правильном подключении он может быть пробит запредельным прямым током.
Что такое катод, определение, история и применение
Определение «плюса» и «минуса» светодиода необходимо для проверки имеющейся пиктограммы там, где она отсутствует. Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус.
Выяснение катода и анода
| Катоды и аноды отрицательно и положительно заряженные электроды | Эти свойства катодов и анодов нашли широкое применение в промышленности при очистке металла и в гальваностегии. |
| Что такое электролиз? Анод и катод. Физико-химический процесс | У диода вакуумного типа анод тоже обычно подключается до плюса, а катод к минусу, как изображена на схеме. |
| Электролиз | Химики рассматривают процессы окисления и восстановления (анод – это «плюс», а катод – «минус»). |
Полярность светодиода. Где плюс (анод) и минус (катод) у светодиода?
это отрицательно заряженный электрод (за счет скопления на нем электронов при пропускании электрического тока). Вывод один – на анод поступает плюс, а катод подсоединяется к минусу. Первое, что приходит в голову — мнемоническое правило из школьного курса: анод — плюс (оба слова из 4 букв), катод — минус (оба слова из 5 букв).
Анод и катод – разберемся что это такое и как их определять в разных контекстах
| Анод и катод - что это и как правильно определить? Куда течет ток или где же этот чертов катод | У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. |
| Катод — определение и практическое применение | В данной сфере анод и катод являются ключевыми понятиями, в процессе прохождения электрохимических реакций, используемых в основном для восстановления металлов. |
Как определить катод и анод
Почему в обозначениях диодного моста в схеме катоды диодов обозначаются как плюс а аноды как минус. Внутри батареи аноды и катоды соединены металлическим проводником для прохождения электронов. Что такое Анод и Катод? Полярность катода по отношению к аноду может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как работает устройство.
Электрохимия и гальваника
- Понятие катода и анода
- Виды диодов
- Что такое анод и катод?
- Из чего делают катод и анод. Катод и анод в теории и практике
Что такое анод, а что такое катод
У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод. Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. плюс или минус? Внутри батареи аноды и катоды соединены металлическим проводником для прохождения электронов. Первое, что приходит в голову — мнемоническое правило из школьного курса: анод — плюс (оба слова из 4 букв), катод — минус (оба слова из 5 букв). У электролизёров наоборот — плюсом считают анод, минусом — катод.
Как определить катод и анод
Все знают, что у диода есть катод и анод. Плюс подключается к аноду, а минус к катоду. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. определяем где минус, где плюс. При разряде элемента гальваники элемента анод является минусом, а катод плюсом, при зарядке все будет наоборот. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод.
Что такое анод, а что такое катод
| Анод и катод - что это и как правильно определить? | Направление тока было выбрано очень давно: от плюса к минусу, то есть от анода к катоду. |
| Как определить полярность диода | Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, их иногда можно спутать, что может привести к ошибкам. |
Анод и катод
Металлический свинец окисляется, отдает свои электроны, восстанавливая диоксид свинца, принимающего электроны. Металлический свинец в аккумуляторе — анод, он заряжен отрицательно. Диоксид свинца — катод и заряжен положительно. По мере разряда аккумулятора расходуются вещества катода и анода и их электролита, серной кислоты. Чтобы зарядить аккумулятор, его подключают к источнику тока плюсом к плюсу, минусом к минусу. Направление тока теперь обратное тому, какое было при разряде аккумулятора. Электрохимические процессы на электродах «обращаются». Теперь свинцовый электрод становится катодом, на нем проходит процесс восстановления, а диоксид свинца — анодом, с протекающей процедурой окисления.
В аккумуляторе вновь создаются вещества, необходимые для его работы. Анод и катод в вакуумных электронных приборах Катод — определение и практическое применение Электронная лампа является простейшим вакуумным устройством. Она состоит из следующих деталей: катода; сетки; анода. Три этих элемента составляют вакуумный диод. У него «К» цилиндрической формы, внутри которого располагается нить накаливания. Она подогревает «К» для увеличения термоэлектронной эмиссии. В таких приборах электроны покидают «К» и в вакууме направляются к «А», тем самым создавая электрический ток.
Анод — это электрод лампы с положительным потенциалом. Он выполняется в виде короба окружающего сетку и «К». Может быть из молибдена, тантала, графита, никеля. Его конструкция различна, порой имеет рёбра для теплоотвода. Сетка — элемент, расположенный посередине, управляет потоком частиц. Чаще всего она выполнена в виде спирали, обвивающей катод. Чем больше площадь поверхности катода, и чем сильнее он разогрет, тем больший ток протекает через лампу.
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. 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. Если на поверхность керна нанесена электроположительная пленка пленка из цезия, тория или бария, имеющих меньшую работу выхода, чем материал керна , то происходит поляризация пленки: валентные электроны переходят в керн, и между положительно заряженной пленкой и керном возникает разность потенциалов, ускоряющая движение электрона при выходе его из керна.
Работа выхода катода с такой мономолекулярной электроположительной пленкой оказывается меньше работы выхода электрона как из основного металла, так и из металла пленки. При покрытии керна электроотрицательной пленкой, например кислородом, работа выхода катода увеличивается. Подогревные катоды выполняются в виде никелевых гильз, поверхность которых покрывается активным слоем металла, имеющим малую работу выхода. Внутри катода помещается подогреватель— вольфрамовая нить или спираль, подогрев которой может осуществляться как постоянным, так и переменным Как работает гальванизация. Для изоляции подогревателя от гильзы внутренность последней покрывается алундом Аl2O3. Подогревные катоды, благодаря их большой тепловой инерции, обычно питают переменным током, значительная поверхность гильзы обеспечивает большой эмиссионный ток. Подогревные катоды, однако, менее экономичны и разогреваются значительно дольше, чем катоды прямого накала.
Анод и катод у полупроводниковых приборов Как проверить стабилитрон мультиметром Полупроводниковые элементы проводят электричество в определённом направлении. Если рассматривать полупроводниковый диод, то его электроды также носят название «катод» и «анод». При прикладывании к нему прямого напряжения: положительный заряд к аноду, диод открыт. Если положительный потенциал приходит на катод, диод закрыт. Такой диод имеет p-n переход между двумя этими областями и требователен к приложенной полярности. Вывод элемента из p-области именуется «А», из n-области — «К». Полупроводниковый диод Виды диодов Все диодные элементы можно разделить на 2 большие группы: неполупроводниковые и полупроводниковые.
Первая группа состоит из 2-х видов: вакуумных кенотронов и наполненных газом стабилитронов с тлеющим или коронным разрядом, игнитронов и газотронов. Вакуумные диоды — лампы с двумя электродами, один из них выполнен в виде нити накаливания. При открытии электроны движутся от плюса к минусу. При изменении направления движения тока прибор почти полностью закрывается, движение электронов прекращается. Из газонаполненных диодных элементов на данный момент используются лишь газотроны с дуговым разрядом стабилитроны , наполненные инертным газом и паром ртути и оснащенные оксидными термокатодами. Основная особенность — способность выдать высокое напряжение на выходе и работать с токами в несколько десятков ампер. Полупроводниковые диоды — это емкости небольшого размера, из которых удален воздух.
Что такое электролиз? Как он происходит, из каких этапов складывается, в чем заключается основное преимущество данного метода, попробуем разобраться в ходе статьи. Чтобы ответить на данный вопрос, следует сначала обратиться к терминологии и уяснить некоторые основные физико-химические понятия. Постоянный ток - это направленный поток электронов, исходящий от любого источника электричества. Электролит - вещество, раствор которого способен проводить электрический ток. Электроды - пластинки из определенных материалов, соединенные между собой, которые пропускают электричество через себя анод и катод.
Окислительно-восстановительная реакция - это процесс, при котором происходит изменение степеней окисления участников. То есть одни ионы окисляются и повышают значение степени окисления, другие, напротив, восстанавливаются, понижая ее. Уяснив все эти термины, можно ответить на вопрос о том, что такое электролиз. Это окислительно-восстановительный процесс, заключающийся в пропускании постоянного тока через раствор электролита и завершающийся выделением разных продуктов на электродах. Простейшая установка, которую можно назвать электролизером, включает в себя всего несколько компонентов: два стакана с электролитом; два электрода, соединенных между собой. В промышленности использует гораздо более сложные автоматизированные конструкции, позволяющие получать большие массы продуктов - электролизные ванны.
Процесс электролиза достаточно сложный, подчиняется нескольким теоретическим законам и протекает по установленным порядкам и правилам. Чтобы правильно предсказать его исход, необходимо четко усвоить все закономерности и возможные варианты прохождения.
Если знаки питания поменять местами, другими словами подать оборотное напряжение, то диодик будет закрыт. Почему такое происходит? В месте соединения 2-ух полупроводников разной проводимостью появляется маленькая область смещения. Это когда электроны с n-типа отчасти перебегают в область p-типа. В этом месте нет свободных электронов и дырок. Во время подключения прямого напряжения недочет электронов и дырок восполняется источником питания, другими словами закрытая для перехода носителей заряда зона практически исчезает. Электроны, под действием электродвижущей силы, действующей в источнике питания, перепрыгивая из дырки в дырку, проходят участок p-типа и попадают на проводник.
Что будет, если поменять полярность питания: к участку n-типа подключить плюс, а к p-типа — минус? В данном случае электроны на участке n-типа отодвинутся к источнику питания, расширяя закрытую зону, тем увеличив внутреннее сопротивление диодика. В данном случае диодик будет закрыт. Естественно, если повысить напряжение на диодике, то электроны сумеют перескочить насыщенную область и через диодик пойдет ток. Некоторые диоды работают конкретно в таком режиме, их именуют стабилитронами. Но выпрямительные диоды не «любят» такие условия и могут выйти из строя. Ну и для стабилитронов оговаривается не только лишь оборотное напряжение, но и ток, при котором они могут работать. Если превысить обозначенные значения, то может произойти необратимый процесс — термический пробой и устройство выйдет из строя. Катод и анод: где плюс и минус Хотя у устройства всего два вывода следует знать, как найти полярность диодика, дабы не поставить его в оборотном направлении?
У диодика имеется: Слово, переведенное с греческого как анод, может означать ввысь либо от него. Вакуумные диоды на схемах изображаются в виде вытянутого круга, вверху которого размещается анод в виде перевернутой буковкы «Т». Катод размещается понизу и обозначается горизонтальной круглой скобкой с отводом. Электроны отрываются от катода и летят ввысь, в сторону анода. Попадая на анод, они выходят во внешнюю цепь «от него». В данном случае анод должен быть подключен к положительному полюсу источника питания, а катод — к отрицательному. Про диодик молвят, что он открыт и пропускает ток через себя. Когда полярность изменяется, другими словами на анод подается отрицательное напряжение, а на катод положительное — диодик запирается. В полупроводниковых диодиках анодом именуется вывод от полупроводника p-типа, а катодом — вывод от полупроводника n-типа.
В остальном механизм работы остается этим же самым. Методы определения полярности диодов Дабы найти полярность диодика, существует несколько методов: при помощи маркировки на корпусе; практическим методом; используя устройство; по таблицам и справочникам. Кстати, производители оставляют за собой право применять тот либо другой способ, потому самым надежным будет ознакомление с технической документацией. Но этот метод пока оставим и разберем самый обычной. Как выяснить полярность диодика по маркировке Обычно производители дают подсказку, делая маркировку полярности диодика. На больших устройствах могут быть проставлены значки диодика — треугольник, упирающийся верхушкой в маленький отрезок. Вывод со стороны основания треугольника является анодом, он должен быть подключен к плюсу питания. Другой вывод, расположенный со стороны верхушки треугольника с отрезком, будет катодом. К нему, соответственно, необходимо будет подключить минус питания.
Если это выпрямительный диодик, то он ставится в схему с переменным током. В данном случае на его аноде будет отрицательное напряжение , а на катоде — положительное. Помним, что электроны движутся относительно цепи питания от анода к катоду, а символ диодика указывает направление движение дырок. Это вызывает у новичков неурядицу. Дело в том, что когда только начинали узнавать электрический ток, считали, что заряд имеет положительный символ, означает, ток идет от положительно заряженного электрода к отрицательному. Позже разобрались, что основными носителями заряда являются электроны, а они имеют символ «—», но дабы не переделывать схемы, которых к тому времени набралось большое количество, оставили все как есть. Почти всегда не имеет значения, каким методом переносится заряд. Что касается маленьких деталей, то на их корпусе со стороны вывода катода рисуется радиальная полоса либо ставится точка. На прямоугольных диодиках обозначение полярности диодика осуществляется полосой, которая может быть нарисована лишь на одной стороне устройства.
Как найти полярность диодика мультиметром либо тестером Время от времени бывает из-за старения либо долгого хранения маркировка стирается и нереально с виду найти, где анод, а где катод. Не будет излишним даже новые диоды инспектировать на полярность. Это поможет сохранить полярность диодика, даже если на заводе произошла ошибка с маркировкой. Проверить полярность можно при помощи мультиметра. В новых конструкциях нередко встречается режим проверки диодика. Найти его можно при помощи значка диодика, нарисованного на панели устройства. До того как приступать к измерениям, инспектируют корректность подключения щупов: черный должен быть подключен к земле либо общему проводу — это будет минус. Красный подключают к другому зажиму, около него должно быть нарисовано несколько знаков. По красному проводу будет идти «плюс» питания.
Включают устройство, устанавливают галетный переключатель на символ проверки диодика. Щупами касаются 2-ух выводов диодика. Если слышен звуковой сигнал либо устройство указывает маленькое сопротивление, означает, диодик находится в открытом состоянии. Это значит, что красный провод с положительным питанием подключен к аноду, а черный к катоду. Если звукового сигнала нет, а устройство указывает огромное сопротивление, означает, диодик закрыт.
Сила тока не должны быть больше, чем в описании на диод, иначе он выйдет из строя от высокой температуры — Закон Джоуля-Ленца. Главный параметр стабилитрона — это напряжение стабилизации Uст. Измеряется в Вольтах. На графике вы видите стабилитрон с напряжением стабилизации 5 Вольт. Также есть диапазон силы тока, при котором будет работать стабилитрон — это минимальный и максимальный ток Imin, Imax Выглядят стабилитроны точно также, как и обычные диоды: На схемах обозначаются вот так: Светодиоды Светодиоды — особый класс диодов, которые излучают видимый и невидимый свет. Невидимый свет — это свет в инфракрасном или ультрафиолетовом диапазоне. Но для промышленности все таки большую роль играют светодиоды с видимым светом. Они используются для индикации, оформления вывесок, светящихся баннеров, зданий а также для освещения. Светодиоды имеют такие же параметры, как и любые другие диоды, но обычно их максимальный ток значительно ниже. Предельное обратное напряжение Uобр может достигать 10 Вольт. Максимальный ток Imax будет ограничиваться для простых светодиодов порядка 50 мА. Для осветительных больше. Поэтому при подключении обычного диода нужно вместе с ним последовательно подключать резистор. Резистор можно рассчитать по нехитрой формуле, но в идеале лучше использовать переменный резистор, подобрать нужное свечение, замерять номинал переменного резистора и поставить туда постоянный резистор с таким же номиналом. Лампы освещения из светодиодов потребляют копейки электроэнергии и стоят дешево. Очень большим спросом пользуются светодиодные ленты, состоящие из множества SMD светодиодов. Смотрятся очень красиво. На схемах светодиоды обозначаются так: Не забываем, что светодиоды делятся на индикаторные и осветительные. Индикаторные светодиоды обладают слабым свечением и используются для индикации каких-либо процессов, происходящих в электронной цепи. Для них характерно слабое свечение и малый ток потребления Ну и осветительные светодиоды — это те, которые используются в ваших китайских фонариках, а также в LED-лампах Светодиод — это токовый прибор, то есть для его нормальной работы требуется номинальный ток, а не напряжение. При номинальном токе на светодиоде падает некоторое напряжение, которое зависит от типа светодиода номинальной мощности, цвета, температуры. Ниже табличка, показывающая какое падение напряжения бывает на светодиодах разных цветов свечения при номинальном токе: Как проверить светодиод можно узнать из этой статьи. Тиристоры Тиристоры представляют собой диоды, проводимость которых управляется с помощью третьего вывода — управляющего электрода УЭ. Основное применение тиристоров — это управление мощной нагрузкой с помощью слабого сигнала, подаваемого на управляющий электрод. Выглядят тиристоры примерно как диоды или транзисторы. У тиристоров параметров столько, что не хватит статьи для их описания. Главный параметр — Iос,ср. Немаловажным параметром является напряжение открытия тиристор — Uу , которое подается на управляющий электрод и при котором тиристор полностью открывается. У динисторов нет управляющего электрода и он выглядит, как обычный диод. Динисторы начинают пропускать через себя электрический ток в прямом включении, когда напряжение на нем превысит какое-то значение. Симисторы — это те же самые триодные тиристоры, но при включении пропускают через себя электрический ток в двух направлениях, поэтому они используются в цепях с переменным током. Диодный мост и диодные сборки Производители также несколько диодов заталкивают в один корпус и соединяют их между собой в определенной последовательности. Таким образом получаются диодные сборки. Диодные мосты — одна из разновидностей диодных сборок. На схемах диодный мост обозначается вот так: Существуют также и другие виды диодов, такие как варикапы, диод Ганна, диод Шоттки и тд. Для того, чтобы их всех описать, нам не хватит и вечности. 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. 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. Если на поверхность керна нанесена электроположительная пленка пленка из цезия, тория или бария, имеющих меньшую работу выхода, чем материал керна , то происходит поляризация пленки: валентные электроны переходят в керн, и между положительно заряженной пленкой и керном возникает разность потенциалов, ускоряющая движение электрона при выходе его из керна. Работа выхода катода с такой мономолекулярной электроположительной пленкой оказывается меньше работы выхода электрона как из основного металла, так и из металла пленки. При покрытии керна электроотрицательной пленкой, например кислородом, работа выхода катода увеличивается. Подогревные катоды выполняются в виде никелевых гильз, поверхность которых покрывается активным слоем металла, имеющим малую работу выхода. Внутри катода помещается подогреватель— вольфрамовая нить или спираль, подогрев которой может осуществляться как постоянным, так и переменным Как работает гальванизация. Для изоляции подогревателя от гильзы внутренность последней покрывается алундом Аl2O3. Подогревные катоды, благодаря их большой тепловой инерции, обычно питают переменным током, значительная поверхность гильзы обеспечивает большой эмиссионный ток. Подогревные катоды, однако, менее экономичны и разогреваются значительно дольше, чем катоды прямого накала. Рейтинг 1 оценка, среднее 4 из 5 Понравилась статья?
Электролиз
Знаки зарядов при электролизе В гальваническом элементе окисление происходит без внешнего воздействия электричества. Если взять в качестве примера медно-цинковую батарею, то большое количество электронов минус скапливается на аноде. Они при продвижении по внешней цепи участвуют в восстановлении меди. Значит, в этом случае положительным электродом будет катод. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. У электролизёров наоборот — плюсом считают анод, минусом — катод. Знаки зарядов у гальванической батареи У полупроводниковых приборов, как знак, так и термин, чётко закреплены за выводами детали. Анод — это «плюс», катод — это «минус» диода. 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 Особенности функционирования Известно, что любой полупроводниковый диод при подаче на него постоянного или переменного напряжения пропускает ток только в одном направлении. В случае обратного его включения постоянный ток не протекает, так как n-p переход будет смещён в непроводящем направлении.
Из рисунка видно, что минус полупроводника располагается со стороны его катода, а плюс — с противоположного конца. Особенно наглядно эффект односторонней проводимости может быть подтверждён на примере полупроводниковых изделий, называемых светодиодами и работающих лишь при условии правильного включения. На практике нередки ситуации, когда на корпусе изделия нет явных признаков, позволяющих сразу же сказать, где у него какой полюс. Именно поэтому важно знать особые приметы, по которым можно научиться различать их. Как определить анод и катод Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах. Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы. Это можно сделать по следующим признакам: маркировка, нанесённая на корпус элемента; длина выводов детали; показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов; использование источника тока с известной полярностью.
Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус К — это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, — это плюс А. Так графически указано прямое направление тока — от «А» к «К». Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец. Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой катодный вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 ДМ служит таким примером. Примеры нанесения меток на диоды Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов.
У led-диодов длинная ножка — это положительный электрод, короткая — отрицательный вывод. К тому же форма корпуса обрез края окружности может служить ориентиром. Полярность выводов led-диодов При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов.
В первом случае речь идет об аккумуляторных батареях. Подключение нагрузки к гальваническому элементу питания Представленная на рисунке схема поясняет принцип разрушения восстановления анода катода , соответственно.
Отмеченный процесс выполняет полезные функции в гальванотехнике. С помощью соответствующих технологий извлекают из растворов ионы металлов и других веществ, создают качественные декоративные и защитные покрытия на изделиях сложной формы. Зарядка АКБ и электролиз Как показано на первой схеме, при подключении сильного источника тока в процессе зарядки АКБ катоды и аноды обозначают разные полярности. На второй части рисунка показано, как происходит процесс нанесения медного слоя на деталь. Анод в этой схеме — это электрод, который подключен к «плюсу» батарейки.
Он разрушается в процессе электролиза. Ионы меди равномерно накапливаются на катоде, подсоединенном к «минусу». Покрывать благородными и дорогими металлами можно недорогие заготовки из проводящих материалов. К сведению. Аналогичные методики применяют в химии, чтобы разделить вещества в растворенном состоянии на составные компоненты ионы.
Катод в вакуумных приборах Изделия этой категории выполняют свои функции следующим образом. Катод — это генерирующий элемент, который отличается относительно малой работой для выхода электронов. Повышают эффективность данного компонента с помощью нагрева.
Рассматривая устройство обычной батарейки, где электрический ток получается "химическим" образом, мы наблюдаем следующую картинку.
На одном электроде идёт окисление, на другом - восстановление. Помним, что окисление - это отдача электронов, а восстановление - это принятие электронов. Чем не электрический ток, если увязать всё это в единую систему :... Так, собственно говоря, и поступили.
Поместили два электрода из разных металлов в раствор электролита. Раствор электролита начал реагировать с каждым из электродов параллельно выполняя транспортную функцию для переноса заряженных частиц от одной пластины к другой пластине. Один электрод восстанавливается, а другой окисляется. Получается электрический ток.
Если к этим электродам подключить внешнюю нагрузку, то получится электрическая цепь. Заряд будет "пробегать" по этой внешней нагрузке например по лампочке и появится электрический ток. Ну а катод и анод - это просто заумные названия положительного и отрицательного электрода в такой системе.
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. Чтобы не возникло путаницы, напомню, что направление тока на электрических схемах обратно направлению потока электронов. Недостатки реального полупроводникового диода На практике, в реальном диоде, при обратном подключении напряжения, возникает очень маленький ток, измеряемый в микро, или наноамперах в зависимости от модели прибора. В следствии слишком высокого напряжения, может разрушиться кристаллическая структура полупроводника в диоде.
В этом случае, прибор начнет хорошо проводить ток также и при обратном смещении. Такое напряжение называется напряжение пробоя. Процесс разрушения структуры полупроводника невосстановим, и прибор приходит в негодность. Более подробно об этом, и других характеристиках полупроводникового выпрямительного диода пойдет речь в статье ВАХ полупроводникового диода.