Подключим источник питания — плюс к катоду, минус к аноду. При разряде элемента гальваники элемента анод является минусом, а катод плюсом, при зарядке все будет наоборот. 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. Полярность катода по отношению к аноду может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как работает устройство.
Что такое анод, а что такое катод
Катод и анод — обозначения и схемы определения катода и анода на электронной светодиодной лампе. При поиске катода и анода прибора с 3 и 4 выводами сложность заключается в поиске общего минуса или плюса. Определяем значение катода и анода: электрохимия и гальваника, процесс электролиза и зарядки аккумулятора, гальванотехника, катод и анод в электронике.
Определяем полярность диода: катод и анод
К таким элементам относятся батарейки и аккумуляторы. Их часто называют химическими источниками тока. Электролиз — воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами — с помощью источника питания запускается какая-то реакция. Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах? Анод — электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция — называется восстановителем. Катод — электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция — называется окислителем. Отсюда возникает вопрос — где плюс, а где минус у батарейки?
Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны. В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде. В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя катода к восстановителю аноду. Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод — это плюс, а анод — это минус. Внимание: ток всегда втекает в анод!
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.
Как определить, где плюс и минус Определить полярность светодиода можно несколькими способами: визуально по длине ножки, по внутренней части колбы, по толщине выводов ; при помощи измерительного устройства мультиметра, тестера ; путем подключения питания; по технической документации. Чаще всего применяется визуальный осмотр прибора. Производители стараются указывать маркировку и метки, по которым можно определить, где плюс и минус у светодиода. Все приведенные методы просты, и их может использовать человек без соответствующих знаний. Определяем зрительно Визуальный осмотр является самым простым способом определения полярности. Существует несколько видов корпусов светодиодов. Наиболее распространенный — цилиндрический диод с диаметром 3,5 мм и более. Чтобы определить катод и анод у диода, нужно рассмотреть прибор. Через прозрачную поверхность будет видно, что площадь катода отрицательный контакт больше, чем у анода положительный. Если рассмотреть внутреннюю часть невозможно, стоит посмотреть на выводы, они также различаются по размерам.
Катод будет больше. Светодиоды для поверхностного монтажа активно используются в прожекторах, лентах, светильниках. Определить контакты в них можно также зрительно. Они имеют ключ скос , который указывает на отрицательный электрод. У некоторых светодиодов может быть метка, указывающая на полярность. Это точка, кольцевая полоса, которая смещена к плюсу. У старых образцов есть заостренная с одной стороны форма, соответствующая положительному электроду. С помощью подключения питания Найти соответствующие электроды можно путем подачи напряжения малой величины.
При электролизе водных растворов нитратов, перхлоратов и фосфатов, как и в случае сульфатов, на инертном аноде обычно происходит окисление воды с образованием свободного кислорода. Однако некоторые другие кислородсодержащие анионы при электролизе водных растворов их солей могут подвергаться анодному окислению.
При электролизе комплекса NaF — 2Al C2H5 3 — A1 C2H5 2H на инертном аноде выделяются водород, этан, бутан и этилен, образование которых можно объяснить различными превращениями первично образующихся этильных радикалов. Если же раствор содержит анионы кислородных кислот например, SO42 -, NOg -, CO32 - , то на инертном аноде окисляются не эти ионы, а молекулы воды. При рассмотрении анодных процессов следует имет г виду, ч го материал анода в ходе электролиза может окисляться В связи с эгнм различают электролиз с инертным анодом п элек тролиз с активным анодом. В качестве материалов для инертны. При рассмотрении анодных процессов следует иметь в виду, что материал анода в ходе электролиза может окисляться, В связи с этим различают электролиз с инертным анодом и электролиз с активным анодом. Инертным называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе электролиза. Активным называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза. В качестве материалов для инертных анодов чаще всего применяют графит, уголь, платину. Рассмотрим электролиз водного раствора медного купороса с инертным и активным анодом. В качестве инертного анода может быть взят графитовый.
При электролизе на аноде могут происходить различные процессы в зависимости от того, состоит ли анод из металла, переходящего в раствор, или из инертного материала. Для изготовления инертных анодов чаще всего используют платииу, реже иридий, золото или тантал. Сп равен 0 34 В, то есть он значительно положительнее водородного электрода. В этом случае можно использовать и растворимые, и инертные аноды. Обычно применяемыми материалами для инертных анодов являются магнетит, кремнистый чугун ферросилид , гранит, свинец, платинированные титан и ниобий. Советы Стоит придерживаться таких советов от специалистов, как: чтобы продлить срок службы нагревателя, нужно следить за его работой. Если при заборе воды слышен звук шипения, это значит, что на нагревателе появилась накипь, поэтому срочно нужно сделать чистку бойлера; обязательно нужно поставить водяные фильтры, которые во многом снижают концентрацию разных примесей, оседающих на деталях; необходимо смотреть на состояние анода. Если он уже наполовину износился, значит, в скором времени его нужно будет заменить; когда старый анод снят, а новый еще не установлен, не стоит запускать водонагреватель, чтобы разные отложения не появились на ТЭНе. Ведь покупка нового бойлера обойдется во много раз дороже, чем сам анод; очень частое использование водонагревателя способствует появлению накипи, поэтому чистку бака следует делать один раз в год, а то и чаще; стоит помнить, что хотя нержавеющая сталь является материалом довольно стойким и может противостоять жесткой воде и примесям соли, все же это возможно лишь некоторое время. Защита продлится буквально полтора года.
Поэтому лучше покупать водонагреватель с магниевым анодом, который справится со всеми проблемами. Однако дальше это не продвигается. Ведь стоимость таких изделий будет заоблачной. Люди просто не смогут покупать их, поэтому производители продолжают создавать водонагреватели с анодами. Магний в этом случае нужен, ведь он не только обладает способностью притягивать к себе соль и не допускать ее оседания на важные элементы конструкции, но также имеет небольшой электрохимический потенциал. Но перекладывать всю вину за плохое качество защиты только на разработчиков не стоит. Не только они несут ответственность за поломки водонагревателей. Во многих регионах страны химический состав воды очень далек от идеального. А она, как известно, имеет постоянное взаимодействие не только со стенками нагревателя, но и с самими нагревательными элементами. Вот поэтому и нужен магниевый анод.
Выбор покупки зависит от решения хозяина. Можно купить водонагреватель с магниевым анодом и менять его изредка. Или же купить бойлер, имеющий анод с титановым покрытием, и забыть о его существовании. О том, как произвести замену анода, смотрите в следующем видео. Что такое диод Диодами называют электронные элементы, сопротивление которых меняется в зависимости от направления тока. Если ток подается в одну сторону плюс на плюс , он проходит легко диод открыт благодаря низкому сопротивлению. При изменении направления электротока минус на плюс диод закрывается, сопротивление многократно увеличивается, теряется мощность, элемент нагревается. Существуют полупроводниковые элементы, которые блокируют ток до критического значения, потом открываются. Их называют симисторами. Батареи с алюминием в основе Были исследованы следующие типы алюминиевых батарей: 1.
Хлорно-алюминиевая батарея была запатентована ВВС США в 1970-х годах и разработана, в основном, для использования в военных целях. Они используют алюминиевые аноды и хлор на катодах из графитовой подложки. Для работы им требуются повышенные температуры. Алюминиево-серная батарея крайне заинтересовала американских исследователей, хотя очевидно то, что они все еще далеки от массового производства. В 2021 году в Мэрилендском университете была впервые проведена демонстрация перезаряжаемой алюминиево-серной батареи.
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. Регулирование частоты вращения якоря электродвигателя 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. Это достигается ведением процесса при повышенных плотностях тока на электродах, а также введением в электролит некоторых веществ. Это интересно! Все о полупроводниковых диодах. Течение катодных и анодных реакций при электролизе определяется следующими двумя законами Фарадея. В действительности масса выделившегося вещества всегда меньше указанной, что объясняется рядом побочных процессов, проходящих в ванне например, выделением водорода на катоде , утечками тока и короткими замыканиями между электродами. Выход по току существенно зависит от плотности тока на электроде.
С увеличением плотности тока на электроде выход по току растет и повышается эффективность процесса. Устройство гальванической цепи. Из этой мощности только первая составляющая расходуется на проведение реакций, остальные являются тепловыми потерями процесса. Лишь при электролизе расплавленных солей часть теплоты, выделяющейся в электролите IUэ, используется полезно, так как расходуется на расплавление загружаемых в электролизер солей. Эта величина носит название выхода вещества по энергии. 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. Читайте также: Аварийное освещение складов, производственных цехов и помещений Рис. 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 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.
Катод — определение и практическое применение
Обозначение диода указывает нам на проводящее направление. Движение тока совпадает со стрелкой на УГО диода. УГО — условное графическое обозначение. Иначе говоря, это значок, которым обозначается элемент на схеме. Давайте разберем как отличать обозначение светодиода на схеме от других подобных элементов. Диоды, какие они бывают? Кроме отдельных выпрямительных диодов их группируют по области применения в один корпус. Обозначение диодного моста Например, так изображается диодный мост для выпрямления однофазного напряжения переменного тока.
А ниже внешний вид диодных мостов и сборок. Другим видом выпрямительного прибора является диод Шоттки — предназначен для работы в высокочастотных цепях. Выпускается как в дискретном виде , так и в сборках. Обычно на сборках Шоттки на корпусе указывается его цоколевка и внутренняя схема включения. Специфичные диоды Выпрямительный диод мы уже рассмотрели, давайте взглянем на диод Зенера, который в отечественной литературе называют — стабилитрон. Обозначение стабилитрона диод Зенера Внешне он выглядит как обычный диод — черный цилиндр с меткой на одной из сторон. Часто встречается в маломощном исполнении — небольшой стеклянный цилиндр красного цвета с черной меткой на катоде.
Обладает важным свойством — стабилизация напряжения, поэтому включается параллельно нагрузке в обратном направлении, то есть к катоду подключается плюс питания, а анод к минусу. Следующий прибор — варикап, принцип его действия основан на изменении величины барьерной емкости, в зависимости от величины приложенного напряжения. Используется в приемниках и в цепях, где нужно производить операции с частотой сигнала. Обозначается как диод, совмещенный с конденсатором. Варикап - обозначение на схеме и внешний вид Динистор — обозначение которого выглядит как диод, перечеркнутый поперек. По сути так и есть — он из себя представляет 3-х переходный, 4-х слойный полупроводниковый прибор. Благодаря своей структуре обладает свойством пропускать ток, при преодолении определенного барьера напряжения.
Например, динисторы на 30В или около того часто используются в лампах «энергосберегайках», для запуска автогенератора и других блоках питания, построенных по такой схеме. Обозначение динистора Светодиоды и оптоэлектроника Раз диод излучает свет, значит обозначение светодиода должно быть с указанием этой особенности, поэтому к обычному диоду добавили две исходящие стрелки. В реальности есть много разных способов определить полярность, подробнее об этом есть целая статья. Ниже, для примера, распиновка зеленого светодиода. Обычно у светодиода маркировка выводов выполняется либо меткой, либо ножками разной длины. Короткая ножка — это минус. Фотодиод, прибор обратный по своему действию от светодиода.
Он изменяет состояние своей проводимости в зависимости от количества света, попадающего на его поверхность. Его обозначение: Такие приборы используются в телевизорах, магнитофонах и прочей аппаратуре, которая управляется пультом дистанционного управления в инфракрасном спектре. Такой прибор можно сделать, спилив корпус обычного транзистора. Часто применяется в датчиках освещенности, на устройствах автоматического включения и выключения осветительных цепей, например таких: Оптоэлектроника — область которая получила широкое распространения в передаче данных и устройствах связи и управления. Благодаря своему быстродействию и возможности осуществить гальваническую развязку, она обеспечивает безопасность для питаемых устройств в случае возникновения высоковольтного скачка на первичной стороне. Однако не в таком виде как указано, а в виде оптопары. В нижней части схемы вы видите оптопару.
Включение светодиода здесь происходит замыканием силовой цепи с помощью оптотранзистора в цепи светодиода. Когда вы замыкаете ключ, ток идёт через светодиод в оптопаре, в нижнем квадрате слева. Он засвечивается и транзистор, под действием светового потока , начинает пропускать ток через светодиод LED1, помеченный зеленым цветом. Такое же применение используется в цепях обратной связи по току или напряжению для их стабилизации многих блоков питания. Сфера применения начинается от зарядных устройств мобильных телефонов и блоков питания светодиодных лент , до мощных питающих систем. Диодов существует великое множество, некоторые из них похожи по своим характеристикам, некоторые имеют совершенно необычные свойства и применения, их объединяет наличие всего лишь двух функциональных выводов. Вы можете встретить эти элементы в любой электрической схеме, нельзя недооценивать их важность и характеристики.
Правильный подбор диода в цепи снаббера, например, может значительно повлиять на КПД и тепловыделение на силовых ключах, соответственно на долговечность блока питания. Если вам было что-нибудь непонятно — оставляйте комментарии и задавайте вопросы, в следующих статьях мы обязательно раскроем все непонятные вопросы и интересные моменты! Есть также стабилитроны, диодные сборки, стабисторы и тд.
Для обозначения светодиода используются 2 стрелки над изображением. 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. 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. Устройство АКБ Классическая автомобильная батарея на «12В» — это шесть свинцово-кислотных аккумуляторов по «2В», соединенных последовательно в одну цепь, чтобы выдавать требуемые напряжение, емкость и мощность пусковые токи. Каждая банка состоит из пакета металлических пластин, которые чередуют положительный и отрицательный заряды. За плюс отвечает анод из диоксид свинца, за минус — свинцовый катод.
Катализатором электрохимической реакции выступает водный раствор серной кислоты электролит , который может быть жидким, абсорбированным в стеклоткань или гелеобразным. При подключении нагрузки к АКБ рабочий режим разряда электроны катодов перемещаются на анод, создавая выходное электричество и снижая плотность электролита. При восполнении емкости заряд от генератора или ЗУ происходят обратные процессы. При этом возможны различные варианты комплектации пакетов в банках и способов соединения пластин одного заряда сплошным мостом-проводником.
Чтобы изделие стало катодом, к нему подключают плюсовой вывод источника питания. Вакуумные и полупроводниковые электроприборы 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.
Полупроводник допускает только прямое течение тока, а при наложении напряжения обратного типа ток здесь течет, но крайне незначительно. Для резистора же вопрос не принципиален: он пропускает ток в обоих направлениях. Катодом и анодом называют выводы диода — ножки. К плюсу батареи подключается анод. Называется он так, потому что у диода в ток любом случае втекает в анод. Светодиод и даже вакуумный подключается точно так же: анод к плюсу, а катод к минусу.
У пассивных потребителей катод и анод плюс и минус не меняются. У активных, способных пропускать ток в обоих направлениях, разряжаться и заряжаться — плюсы и минус могут меняться. В аккумуляторе катод положительный во время разрядки и отрицательный при зарядке.
Полупроводниковые диоды — это емкости небольшого размера, из которых удален воздух.
Внутри размещаются 2 электрода: минусовой с электропроводностью n. Самые популярные аноды В металлургии используется анод для гальваники для того, чтобы наносить на поверхность изделий слой металла электрохимическим способом или для электрорафинирования. При этом процессе металл с примесями полностью растворяется на аноде, а потом осаждается в чистом виде на катоде. В основном распространены аноды из цинка, которые могут быть литыми, сферическими, катаными.
Причем последние используются чаще всего. Кроме того, берут аноды из никеля, меди, олова, бронзы, кадмия, сплава сурьмы и свинца, серебра, платины и золота. А вот из кадмия аноды почти не используют, что обуславливается их экологической вредностью. Анод из драгоценных металлов используют для того, чтобы повысить коррозионную стойкость, улучшить эстетические свойства предметов, а также для других целей.
Кроме того, они пригодятся и для того, чтобы повысить электропроводность изделий. В вакуумных электронных приборах анод — это специальный электрод, который способен притягивать к себе любые летящие электроны, которые испущены катодом. В рентгеновских трубках и электронных лампах он имеет такую конструкцию, когда полностью поглощает все электроны. В электронно-лучевых трубках аноды являются элементами электронной пушки, которые поглощают только часть летящих электронов, формируя при этом электронный луч после себя.
В полупроводниковых приборах электроды, которые подключаются к положительному источнику тока, когда прибор открыт, то есть он имеет небольшое сопротивление, называют анодом, а тот, что подключен к отрицательному полюсу, соответственно, — катодом. Это определяется особенностями рассматриваемых процессов. К примеру, в электрохимии считают, что катод — это электрод, на котором протекает процесс восстановления, а анод — это электрод, на котором протекает процесс окисления. При активной работе электролизера внешний источник тока обеспечивает на одном электроде избыток электронов и здесь происходит восстановление металла.
Этот электрод является катодом. А на другом электроде, в свою очередь, обеспечивается недостаток электронов и происходит окисление металла, и его называют анодом. При работе гальванического элемента, на одном из электродов избыток электронов обеспечивается уже не внешним источником тока, а именно реакцией окисления металла, то есть здесь отрицательным будет уже анод. Электроны, которые проходят через внешнюю цепь, будут расходоваться на протекание реакции восстановления, то есть катодом можно назвать положительный электрод.
Исходя из такого толкования, для аккумулятора аноды и катоды меняются местами в зависимости от того, как направлен ток внутри аккумулятора. В электротехнике анодом называют положительный электрод.
Обозначение на схеме
- Анод и катод: что это такое, как их определить и запомнить
- Определяем полярность светодиода. Где плюс и минус у LED
- Электролиз, подготовка к ЕГЭ по химии
- Полярность светодиода: как определить где плюс и минус, визуально, мультиметром, у SMD,
- Электролиз
Что такое анод, а что такое катод
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.
Если в электролите имеются ионы разных металлов, то первыми на катоде выделяются ионы, имеющие меньший отрицательный нормальный потенциал медь, серебро, свинец, никель , щелочноземельные металлы выделить труднее всего. 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. Это достигается ведением процесса при повышенных плотностях тока на электродах, а также введением в электролит некоторых веществ.
Это интересно! Все о полупроводниковых диодах. Течение катодных и анодных реакций при электролизе определяется следующими двумя законами Фарадея.
В действительности масса выделившегося вещества всегда меньше указанной, что объясняется рядом побочных процессов, проходящих в ванне например, выделением водорода на катоде , утечками тока и короткими замыканиями между электродами. Выход по току существенно зависит от плотности тока на электроде. С увеличением плотности тока на электроде выход по току растет и повышается эффективность процесса.
Устройство гальванической цепи. Из этой мощности только первая составляющая расходуется на проведение реакций, остальные являются тепловыми потерями процесса. Лишь при электролизе расплавленных солей часть теплоты, выделяющейся в электролите IUэ, используется полезно, так как расходуется на расплавление загружаемых в электролизер солей.
Эта величина носит название выхода вещества по энергии. Это «ГОСТ 15596-82. Термины и определения».
Там на странице 3 можно прочесть следующее: «Отрицательный электрод химического источника тока это электрод, который при разряде источника является анодом». То же самое, «Положительный электрод химического источника тока это электрод, который при разряде источника является катодом».
Если эти два типа соединить вкупе, то получим диодик. Как работает диодик База работы диодика заключается в разной проводимости 2-ух полупроводников в этой статье речь только о них , соединенных совместно. Полупроводник типа n пропускает электроны, а p-типа — дырки. Если полярность диодика соблюдена, другими словами на n-тип подается минус, а на p-тип — плюс, то на каждый тип подается прямое напряжение и диодик открыт. 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.
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. Разновидности светодиодов и их основные характеристики Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.
Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Внешние признаки: ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий; вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус; Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы. Если свет не загорелся, то значит, соединили с отрицательной полярностью — это катод и, соответственно, тока не будет Инструкция по эксплуатации.
Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры. Определение полюсов с помощью лампочки Поток заряда Схема медного катода в гальваническом элементе например, в батарее. Положительно заряженные катионы движутся к катоду, позволяя положительному току i вытекать из катода. Обычный ток течет от катода к аноду за пределами ячейки или устройства электроны движутся в противоположном направлении , независимо от типа ячейки или устройства и режима работы. Полярность катода по отношению к аноду может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как работает устройство. Положительно заряженные катионы всегда движутся к катоду, а отрицательно заряженные анионы движутся к аноду, хотя полярность катода зависит от типа устройства и даже может меняться в зависимости от режима работы.
В устройстве, которое поглощает энергию заряда например, при подзарядке аккумулятора , катод является отрицательным электроны выходят из катода, а положительный заряд течет в него , а в устройстве, которое обеспечивает энергию например, используется батарея , катод положительный электроны втекают в него и заряд вытекает : батарея или гальванический элемент в использовании имеет катод, который является положительным выводом, поскольку именно там ток выходит из устройства. Этот наружный ток переносится внутри положительными ионами, движущимися от электролита к положительному катоду химическая энергия отвечает за это «восходящее» движение. Внешне он продолжается электронами, движущимися в батарею, что составляет положительный ток, текущий наружу. Например, медный электрод гальванического элемента Даниэля является положительным выводом и катодом. Например, изменение направления тока в гальванической ячейке Даниэля преобразует ее в электролитическую ячейку, в которой медный электрод является положительной клеммой, а также анодом. В диоде катодом является отрицательный вывод на заостренном конце символа стрелки, где ток выходит из устройства.
Примечание: обозначение электродов для диодов всегда основано на направлении прямого тока направление, указанное стрелкой, в котором ток течет «наиболее легко» , даже для таких типов, как стабилитроны или солнечные элементы, где интересующим током является обратный ток. В вакуумных трубках включая электронно-лучевые трубки это отрицательный вывод, через который электроны входят в устройство из внешней цепи и попадают в почти вакуум трубки, образуя положительный ток, вытекающий из устройства. Применение Электроды в качестве анода и катода наиболее часто применяются: в электрохимии;.
Протекторные аноды также обычно используются в водонагревателях резервуарного типа. В 1824 году, чтобы уменьшить воздействие этого разрушительного электролитического воздействия на корпуса судов, их крепления и подводное оборудование, ученый-инженер Хамфри Дэви разработал первую и до сих пор наиболее широко используемую морскую систему электролизной защиты. Дэви установил расходуемые аноды, сделанные из более электрически реактивного менее благородного металла, прикрепленные к корпусу судна и электрически связанные, чтобы сформировать цепь катодной защиты. Менее очевидным примером этого типа защиты является процесс цинкования железа. Этот процесс покрывает железные конструкции например, ограждения покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от воздействия коррозии. Неизбежно происходит повреждение цинкового покрытия в результате растрескивания или физического повреждения. Когда это происходит, коррозионные элементы действуют как электролит, а комбинация цинка и железа — как электроды. Результирующий ток гарантирует, что цинковое покрытие будет потеряно, но основное железо не подвергнется коррозии. Такое покрытие может защитить железную конструкцию в течение нескольких десятилетий, но как только защитное покрытие израсходовано, железо быстро корродирует. Если же, наоборот, олово используется для покрытия стали, то при нарушении покрытия оно фактически ускоряет окисление железа. Способы определения полярности Методов определения полярности у светодиодов несколько. Проще, особенно у новых приборов, сделать это внешним осмотром. Производители учитывают особенности элементов и вводят в их маркировку и форму метки, по которым пользователю просто определить направление пропускания тока через элементы. Это помогает избегать ошибок при составлении электронных схем. Определить полярность светодиодов в старых схемах помогут специальные приборы — тестеры, мультиметры. У элементов SMD предназначены для монтажа на поверхность , применяемых в лампочках, индикаторах, светодиодных лентах, проверка полярности производится по имеющимся меткам: срезу угла корпуса, указывающему, что расположенные рядом выходы — катодные; теплоотводу, который располагается ближе к аноду снизу корпуса; пиктограммам в форме буквы П, обращенной верхней полкой в сторону анода, Т — ее верх обращен к катоду; пиктограмме в виде треугольника, вершина которого указывает на катод. Применение измерительного прибора Проверить полярность таким способом требуется чаще при использовании старых элементов или их замене в схемах. Для этого применяют мультиметр тестер. Проверку с помощью мультиметра выполняют в такой последовательности: Черный щуп измерителя прикладывают к минусу выходу катода или гнезду, на котором указан знак заземления. Пользуются режимом Омметра или тем, которым проверяют диоды. Щупы мультиметра прикладывают к выводам, меняя порядок. Появление на экране каких-либо значений указывает на правильность полярности элемента. С помощью технической документации В электрических схемах диод обозначается треугольником, в вершине которого присутствует отрезок прямой, параллельный основанию. Вокруг знака может быть круг. Светодиод отличается наличием 2 дополнительных стрелок, размещенных сверху изображения со смещением к вершине треугольника и наклоненных в ее сторону. Спрашивайте, я на связи! Обозначение в электрохимии и цветной металлургии Что такое диод — принцип работы и устройство Понятие анодов в электролитических процессах применимо в отношении положительно заряженных электродов. Электролиз, с помощью которого выделяются или очищаются различные химические элементы, — это влияние электрического тока на электролит. Электролитом выступают растворы солей или кислот. Другим электродом, участвующим в этой реакции, выступает катод. На отрицательно заряженном катоде К осуществляется реакция восстановления, на аноде А — процесс окисления.
Что такое анод и катод — простое объяснение
Что такое Анод и Катод? Почему в обозначениях диодного моста в схеме катоды диодов обозначаются как плюс а аноды как минус. плюс или минус? Химики рассматривают процессы окисления и восстановления (анод – это «плюс», а катод – «минус»). Главная» Новости» Катод имеет заряд. У диода вакуумного типа анод тоже обычно подключается до плюса, а катод к минусу, как изображена на схеме.
Катод и анод — где минус, а где плюс?
У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. При разряде элемента гальваники элемента анод является минусом, а катод плюсом, при зарядке все будет наоборот. Химики рассматривают процессы окисления и восстановления (анод – это «плюс», а катод – «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.