Определяем значение катода и анода: электрохимия и гальваника, процесс электролиза и зарядки аккумулятора, гальванотехника, катод и анод в электронике. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод.
Обозначение в электрохимии и цветной металлургии
- Обозначение на схеме
- Что такое анод и катод?
- Как определить полярности диодов: плюс или минус
- Обозначение в электрохимии и цветной металлургии
Что такое электролиз? Анод и катод. Физико-химический процесс
Даже из названия понятно, чтоб стабилитроны что-то стабилизируют. А стабилизируют они напряжение. Но чтобы стабилитрон выполнял стабилизацию, требуется одно условие. Они должны подключатся противоположно, чем диоды. Анод на минус, а катод на плюс. Странно не правда ли? Но почему так? Давайте разберемся.
В Вольт амперной характеристике ВАХ диода используется положительная ветвь — прямое направление, а вот в стабилитроне другая часть ветки ВАХ — обратное направление. Снизу на графике мы видим стабилитрон на 5 Вольт. Сколько бы у нас не изменялась сила тока, мы все равно будем получать 5 Вольт ;-. Круто, не правда ли? Но есть и подводные камни. 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.
При монтаже радиодеталей очень важно не перепутать электроды. Для этого необходимо знать, как определить их назначение. 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. 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. 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.
Ценность таких приборов в том, что они проводят ток только в одном направлении — от катода к аноду. Добавление сетки между электродами позволяет регулировать параметры тока в широких пределах, путем изменения напряжения на сетке. Такие вакуумные лампы используются в качестве усилителей сигналов. В данное время вакуумные приборы используются довольно редко, так как их с успехом заменяют миниатюрные полупроводниковые диоды и транзисторы, часто выполненные на монокристалле в виде микросхемы. В полупроводниковых приборах Электронные детали на основе полупроводников ценятся малым потреблением тока и небольшими размерами. Они почти вытеснили вакуумные лампы из употребления. Выводы полупроводниковых приборов традиционно называют анодами и катодами. При всех плюсах полупроводников, у этих приборов есть недостаток — они «шумят». В усилителях большой мощности эти шумы становятся заметными. В качественной усилительной аппаратуре по-прежнему применяются вакуумные лампы. Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах вытесняются экранами с LED подсветкой. Они более экономичны, отлично передают цветовую палитру, позволяют сделать приемник почти плоским. Реакции окисления и восстановления Реакция окисления является электрохимической реакцией, которая производит электроны. Окисление — это потеря электронов. Реакция восстановления — это электрохимическая реакция, которая потребляет электроны. Сокращение — это выигрыш электронов. Ссылки Wikimedia Foundation. Синонимы : Смотреть что такое «Катод» в других словарях: — греч. Полюс гальванической пары, противоположный аноду. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А. КАТОД в гальванических элементах и вольтовом столбе отрицательный полюс, т. 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.
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.
Анод и катод
Каковы же причины введения новых терминов в науку Фарадеем? А вот они: «Поверхности, у которых, согласно обычной терминологии, электрический ток входит в вещество и из него выходит, являются весьма важными местами действия и их необходимо отличать от полюсов». Подчеркнуто нами. БХ В те времена после открытия Т. Зеебеком явления термоэлектричества имела хождение гипотеза о том, что магнетизм Земли обусловлен разностью температур полюсов и экватора, вследствие чего возникают токи вдоль экватора. Она не подтвердилась, но послужила Фарадею в качестве «естественного указателя» при создании новых терминов. Магнетизм Земли имеет такую полярность, как если бы электрический ток шел вдоль экватора по направлению кажущегося движения солнца.
Фарадей записывает: «На основании этого представления мы предлагаем назвать ту поверхность, которая направлена на восток — анодом, а ту, которая направлена на запад — катодом». В основе новых терминов лежал древнегреческий язык и в переводе они значили: анод — путь солнца вверх, катод — путь солнца вниз. Мы же рекомендуем пользоваться ими, ибо в них корнем слова является ХОД и, во всяком случае, это напомнит пользователю термина, что без движения тока термин не применим. Для желающего проверить рассуждения создателя термина с помощью других правил, например правила пробочника, сообщаем, что северный магнитный полюс Земли лежит в Антарктиде, возле Южного географического полюса. В том числе и в зарубежных справочниках и энциклопедиях. Поэтому в электрохимии пользуются другими определениями, более понятными читателю.
У них анод — это электрод, где протекают окислительные процессы, а катод — это электрод, где протекают восстановительные процессы.
В 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. В данном случае на анод подается отрицательное напряжение черный провод , а на катод положительное красный провод. Некоторые диоды имеют маленькое оборотное сопротивление, обычно это массивные диоды. Потому дабы найти полярность диодика, необходимо опираться на показания устройства. В этом случае, когда сопротивление малое, это показывает на открытое состояние диодика, в неприятном случае он закрыт. Если прямое и оборотное сопротивления равны либо нескончаемо огромные, это гласит о неисправности устройства. При отсутствии режима проверки диодика пользуются режимом проверки сопротивления.
В данном случае показания снимаются только зрительно. При помощи источника питания батарейки При отсутствии устройства можно пользоваться источником неизменного тока с маленьким напряжением.
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. Это означает, что электроны выходят из анода и входят в катод. Электролиз Источник напряжения: Подключите внешний источник напряжения к системе. Электрод, подключенный к отрицательной клемме источника катоду источника , будет катодом электролиза, а электрод, подключенный к положительной клемме аноду источника , будет анодом. Наблюдение: Анод обычно корродирует или растворяется, если используется инертный материал, в то время как на катоде осаждается материал или выделяется газ например, водород. Диоды и полупроводники Физическая маркировка: Многие диоды имеют маркировку на корпусе, обычно через линию или кольцо, которая указывает на катод. Тестирование мультиметром: Используйте мультиметр в режиме проверки диодов, чтобы определить полярность.
Когда положительный красный щуп прикоснулся к аноду, а отрицательный черный к катоду, диод проводит ток, и мультиметр отображает падение напряжения. Практическое правило В электрохимическом контексте анод - это электрод, на котором происходит окисление потеря электронов , а катод - это там, где происходит восстановление приобретение электронов. В электронном контексте например, в диодах или транзисторах анод принимает электроны, а катод отдает электроны. Заключение В путешествии по миру электрохимии мы вместе познакомились с анодом и катодом — двумя электродами, стоящими за множеством технологических достижений и повседневного удобства. Мы узнали, что в зависимости от контекста анод может быть как положительным, так и отрицательным, также как и катод, и что эти знания могут иметь значительное практическое применение. Помогла статья? Поставьте оценку.
Убедившись, что ток такой батарейки не превышает 30 мА, её кратковременно вставляют между выводами светодиода без резистора. Плюс и минус определяют по его свечению. Проверка мультиметром Мультиметр — маленький помощник настоящего мастера. Его еще называют тестером за то, что он может диагностировать большинство электронных компонентов, выявить короткое замыкание, измерить основные электрические параметры. Проверка светодиода мультиметром даёт следующие преимущества и определяет: полярность анод, катод ; цвет свечения; пригодность к использованию. Определить полярность светодиода можно одним из трёх способов.
В первом случае, чтобы провести измерения, нужно установить переключатель тестера в положение «проверка сопротивления — 2 кОм» и кратковременно касаться щупами выводов. Когда красный плюс щуп коснётся анода, а чёрный минус, подключенный к разъёму СОМ мультиметра — катода, на экране мигнёт число в пределах 1600—1800. Такое тестирование неисправного полупроводникового прибора будет высвечивать на экране только единицу. Недостаток метода заключается в отсутствие засветки кристалла. Второй способ подразумевает установку переключателя в положение «прозвонка, проверка диода». Касаясь красным щупом анода, а чёрным катода, светодиод слегка засветится.
На экране отобразится число, величина которого зависит от типа и цвета излучающего диода. Третий способ позволяет обойтись без щупов. К счастью, большинство моделей оснащено такой функцией. Для определения полярности понадобятся два гнезда с обозначением Е — эмиттер и С — коллектор. Как известно, на коллектор PNP-транзистора подают отрицательное смещение. Поэтому во время тестирования светодиода он засветится, если катод вставить в отверстие с надписью «С», а анод в отверстие с надписью «Е» отсека PNP.
Определяя полярность в отсеке NPN, свечение исправного светодиода появится, если ножки поменять местами. Данный метод — самый быстрый и эффективный, а свечение достигает максимальной яркости. Щупами мультиметра можно протестировать и другие виды светодиодов. Например, в режиме прозвонки можно засветить отдельные сегменты светодиодного индикатора. Кроме одноцветных светодиодов, в пятимиллиметровом корпусе выпускают двухцветные и многоцветные аналоги. Причём они могут иметь 2, 3 или 4 вывода.
Электрохимия и гальваника В электрохимии есть два основных раздела: Гальванические элементы — производство электричества за счет химической реакции. 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.
Понятие катода и анода
- Как определить полярности диодов: плюс или минус
- Устройство диода
- Диод: анод и катод, полярность
- Основные свойства катодов
Выяснение катода и анода
У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод. Анод и катод: где плюс, а где минус? Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом. 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. Полярность катода по отношению к аноду может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как работает устройство.
Что такое электролиз? Анод и катод. Физико-химический процесс
Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность. Химики рассматривают процессы окисления и восстановления (анод – это «плюс», а катод – «минус»). 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. Катод и анод: где плюс и минус. В электрохимии и электрических цепях, обозначения «плюс» и «минус» зависят от конкретного контекста. Определяем значение катода и анода: электрохимия и гальваника, процесс электролиза и зарядки аккумулятора, гальванотехника, катод и анод в электронике.
Что такое катод, определение, история и применение
Функции анода и катода Взаимодействие катода и анода в электрических цепях Взаимодействие катода и анода в электрических цепях зависит от типа электрохимического устройства и характера электрического тока. Для упрощения рассмотрим взаимодействие в контексте постоянного тока и электролитических ячеек. Электроны движутся от анода к катоду через внешнюю электрическую цепь, обеспечивая ток в цепи, в то время как ионы пролетают через электролит в противоположных направлениях, поддерживая зарядовый баланс внутри ячейки. Катионы положительно заряженные ионы притягиваются к катоду, где они получают электроны от ячейки и восстанавливаются до нейтрального состояния. Анионы отрицательно заряженные ионы движутся к аноду, где они отдают электроны и окисляются. Общее взаимодействие между катодом и анодом может быть различным, в зависимости от их материалов, электролита и применения.
Например, в батареях и гальванических элементах полярности анода и катода инвертируются: анод является отрицательным электродом, а катод — положительным. Это связано с тем, что в батареях происходит спонтанный окислительно-восстановительный процесс, генерирующий ток, в отличие от электролиза, где ток прикладывается извне для протекания реакции. Важно усвоить, что именно функция электрода в данной ячейке или цепи окисления или восстановления , а не просто его привязка к положительному или отрицательному заряду, определяет его как анод или катод. Это ключевой момент, позволяющий понять, как взаимодействуют катод и анод в разнообразии электрических и электрохимических систем. Катод и анод в электрических цепях Анод и катод в различных электрохимических системах Понимание функций этих двух типов электродов в каждой системе дает представление о том, как мы можем использовать эти принципы для создания новых технологий и улучшения существующих.
Электролитические процессы: Анод является положительным электродом, куда направляются электроны из внешнего источника электрического тока, что ведет к окислению веществ у анода. Катод в этих системах отрицательный, на нем происходит восстановление, так как электроны перемещаются из раствора на электрод. Гальванические элементы и батареи: Анод в гальванических батареях является отрицательным электродом, на нём происходит выделение электронов в результате химической реакции окисления. Катод — положительный электрод, где протекает восстановление, с потреблением электронов из внешней цепи. Топливные элементы: Анод отрицательный, здесь происходит окисление топлива например, водорода , в результате которого образуются электроны, участвующие в электрохимической реакции.
Катод положительный, здесь происходит реакция восстановления с участием электронов и оксиданта например, кислорода , образуя воду или другие продукты в зависимости от типа топливного элемента. Полупроводниковые устройства: В диодах и транзисторах анод и катод определяются по направлению протекания тока. Анод обычно является стороной устройства, где входят или выходят дырки положительные носители заряда , а катод- стороной, где входят или выходят электроны.
Потеря электронов называется окислением, элемент, отдающий электроны — восстановителем. Присоединение электронов носит название восстановление, принимающий элемент в этом процессе — окислитель. Переход электронов от восстановителя к окислителю может протекать по внешней цепи, и тогда его можно использовать в качестве источника электрической энергии. Устройства, в которых энергия химической реакции превращается в электрическую энергию, называются гальваническими элементами.
Простейший классический пример гальванического элемента — две пластины, изготовленные из различного металла и погруженные в раствор электролита. В такой системе окисление происходит на одном металле, а восстановление — на другом. Из школьных учебников химии известен пример медно-цинкового гальванического элемента, работающего за счет энергии реакции между цинком и сульфатом меди. В устройстве Якоби — Даниэля пластина из меди помещена в раствор сульфата меди медный электрод , цинковая пластина погружена в раствор сульфата цинка цинковый электрод. Цинковый электрод отдает катионы в раствор, создавая в нем избыточный положительный заряд, а у медного электрода раствор обедняется катионами, здесь раствор заряжен отрицательно. Замыкание внешней цепи заставляет электроны перетекать от цинкового электрода к медному. Равновесные отношения на границах фаз прерываются.
Идёт окислительно-восстановительная реакция. Энергия самопроизвольно протекающей химической реакции превращается в электрическую. Если химическую реакцию провоцирует внешняя энергия электрического тока, идёт процесс, называемый электролизом. Процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, протекающим при работе гальванического элемента. 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». Термины выделены мной. Но тексты правила и ГОСТа противоречат друг-другу. В чем же дело? А всё дело в том, что, например, деталь, опущенная в электролит для никелирования или для электрохимического полирования, может быть и анодом и катодом в зависимости от того наносится на нее другой слой металла или, наоборот, снимается. Электрический аккумулятор является классическим примером возобновляемого химического источника электрического тока. Он может быть в двух режимах — зарядки и разрядки.
Направление электрического тока в этих разных случаях будет в самом аккумуляторе прямо противоположным, хотя полярность электродов не меняется. В зависимости от этого назначение электродов будет разным. При зарядке положительный электрод будет принимать электрический ток, а отрицательный отпускать. При разрядке — наоборот. При отсутствии движения электрического тока разговоры об аноде и катоде бессмысленны. Фарадей в январе 1834г. Каковы же причины введения новых терминов в науку Фарадеем?
А вот они: «Поверхности, у которых, согласно обычной терминологии, электрический ток входит в вещество и из него выходит, являются весьма важными местами действия и их необходимо отличать от полюсов». В те времена после открытия Т. Зеебеком явления термоэлектричества имела хождение гипотеза о том, что магнетизм Земли обусловлен разностью температур полюсов и экватора, вследствие чего возникают токи вдоль экватора.
В электрохимии используется более понятные для пользователя обозначения. Анод, в этом случае, являет собой электрод, в котором проходят окислительные процессы, а катод — это электрод, где проходят восстановительные процессы.
Электролиз — это окислительно — восстановительный процесс, обусловленный подводом электрической энергии извне. В случае электролиза, из-за источника питания появляется химическая реакция, а не наоборот. Тогда, показатель анода будут отрицательными, а катода — положительными, но, при этом, контакты будут иметь совершенно противоположные значения. При том, что в значение плюса аккумулятора поступает положительный показатель вывода источника питания, электроды для подзарядки аккумулятора меняют свои значения. Тогда, заряжаемый электрод называют анодом.
Гальванотехника являет собой осаждение металлов на поверхности металлических и неметаллических изделий при помощи электролиза. После такого осаждения поверхность имеет высокий степень защиты от коррозии и более красивый вид. Так же, в некоторых случаях, улучшается твердость поверхности и большая стойкость от истирания.
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. Внутри размещаются 2 электрода: плюсовой с электропроводностью p ; минусовой с электропроводностью n. Сопротивление в открытом состоянии зависит от величины прямого напряжения — чем оно выше, тем ниже сопротивление. Знак анода и катода Каким знаком обозначается «К», каким «А», зависит от того, какая процедура и в какой области рассматривается. В электрохимии есть два устройства, имеющие различие в обозначении знаками: электролизёр и гальванический элемент. При электролизе окислительно-восстановительном химическом взаимодействии под влиянием внешнего ИП минусом «-» обозначают катод. Именно на нём восстанавливаются металлы, из-за избытка электронов. Читайте также: Гелевый аккумулятор: устройство, особенности и свойства 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. В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — тот, где протекает окисление. В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора анод и катод меняются местами в зависимости от направления тока внутри аккумулятора. Гальванический элемент — это химический источник тока, состоящий из электродов и электролита, заключенных в один сосуд, предназначенный для разового или многократного разряда.
Гальваническая батарея, в свою очередь, — это химический источник тока, состоящий из двух или более гальванических элементов, соединенных между собой электрически для совместного производства электрической энергии. Аккумулятор — это гальванический элемент, предназначенный для многократного разряда за счет восстановления емкости путем заряда электрическим током. Аккумуляторная батарея, в свою очередь, это электрически соединенные между собой аккумуляторы , оснащенные выводами и заключенные, как правило, в одном корпусе. Химический источник тока — это устройство, в котором химическая энергия заложенных в нем активных веществ непосредственно преобразуется в электрическую энергию при протекании электрохимических реакций. В электротехнике за направление электрического тока принято считать направление движения положительных зарядов. Почему существует путаница Всё происходит от того, что нет чёткой привязки минуса и плюса к компонентам, которые называются «К» и «А». Ещё Майкл Фарадей придумал простое правило маркировки полярности для этой пары электродов. Что такое анод, по его объяснениям? Учёный при запоминании определения предлагал проводить аналогию с Солнцем.
Куда ток входит восход — это анод, куда ток выходит закат — это катод. У аккумуляторов полярность на аноде и катоде изменяется от того, работает он как гальванический элемент при разряде или как электролизёр при заряде. Сварка постоянным током также неоднозначно определяет «А» и «К» при зажигании дуги прямой или обратной полярностью. Знаки «А» и «К» при сварке постоянным током Как определить что минус, а что плюс у диода 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. Вам это будет интересно Особенности активно-емкостной нагрузки Обратите внимание! 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.
Анод и катод – разберемся что это такое и как их определять в разных контекстах
| Куда течет ток или где же этот чертов катод? / Хабр | Если подать на анод плюс, а на катод минус, то у нас диод “откроется” и электрический ток спокойно по нему потечет. |
| Анод и катод – разберемся что это такое и как их определять в разных контекстах | Распознать плюс и минус можно, если удастся рассмотреть, что у светодиода внутри. |
| Анод и катод – разберемся что это такое и как их определять в разных контекстах | При разряде элемента гальваники элемента анод является минусом, а катод плюсом, при зарядке все будет наоборот. |
| Диод: анод и катод, полярность | Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность. |
| Полярность светодиода: где плюс и минус на светодиоде (анод и катод) | Катод и анод это плюс или минус: как определить, где у диода плюс и минус по обозначениям на схеме, внешнему виду и подаче тока. |
Катод и анод
Эти способы определения грешат неточностью, а иногда и вовсе невозможностью правильно узнать, где анод, а где катод у светодиода. Чтобы узнать полярность у LED с помощью тестера официальное название прибора мультиметр используют несколько видов тестирования. Чем современнее тестер цифровой , тем больше возможностей точно найти анод и катод на корпусе элемента, узнать его пригодность к работе не пробит ли и цвет свечения. Любой годный прибор покажет плюс и минус 3 разными способами: через режим «проверка сопротивления» аналоговый тестер ; через режим «прозвонка, проверка диода» цифровой прибор ; проверка через транзисторные гнезда отсеков PNP и NPN любой, где они есть. Начнем с самого простого и надежного. Удобно, что можно обойтись без щупов. Если попасть анодом в E-эмиттер, а катодом в C-коллектор, то не пробитый рабочий светодиод ярко засветится. Если нет свечения, то нужно переткнуть ножки, сменив гнезда. Если смена не помогла, значит диод неисправен. Для элементов в корпусе SMD в гнезда втыкают обычные швейные иголки или тонкие гвоздики, а затем прикладывают к корпусу, как бы добавляя к нему эти самодельные ножки.
Простота и надежность результатов этого метода делает его самым востребованным у профессионалов и тех, кто часто вынужден проверять пригодность и полярность у LED. Другие виды тестирования задействуют разные режимы мультиметра и его щупы. Если включить режим омметра, когда измеряется сопротивление, то приложив щупы к ножкам, получится замер величины. Когда все сделано верно, и красный щуп попадет на анод, а черный на катод, то измерительная стрелка прибора скакнет до значений 1,7-1,8 кОм. Это диагностирует не только, где плюс и минус у диода, но и рабочее состояние. Во избежание вывода элемента из строя в случае неправильного подключения к щупам, дотрагиваться ими нужно быстро, не задерживая надолго. При обратном включении на табло прибора будет бесконечно большая величина сопротивления. А вот неисправный LED отобразит слишком малые значения сопротивления в обе стороны как правило, 1. С таким работать уже нельзя.
На современных цифровых тестерах есть удобный режим «прозвонка, проверка диода». Прибор переключается в этот режим, а щупы должны попасть на верную полярность: красный на плюс, а черный — на минус. Это должно дать небольшое свечение светодиода и отображение измеренной величины, характерной для его цветности. Заодно можно проверить характеристики элемента соответствие напряжения и тока по кривой вольтамперной характеристики. Жаль, но методы с щупами срабатывают достоверно только на зеленых и красных диодах. С многоцветными и двухцветниками с щупами придется повозиться в режиме диодной прозвонки. Для них следует искать общий плюс и минус, перебирая щупами выводы и фиксируя свечение. Как определить полярность путем подачи питания Для определения полярности LED в любом корпусе существует еще один надежный метод — подача тока с аккумулятора 3-6 В. Осторожные не рискуют брать батарейку больше 3 В.
Для 12 В мощных светодиодов и 12 В не сильно страшны, но остальные надо беречь от пробоя. Самый удобный вид подачи питания на ножки диода — это старая круглая большая батарейка из настенных часов или компьютерной платы маркировка CR2032. Ее просто вставляют между ножками элемента, если анод коснется плюса, а катод минуса, то о правильной работе исправного диода скажет яркое свечение, если нет, то он пробит. Нужно или сначала убедиться измерением, что батарейка не выдает ток выше 10-30 мА величиной, или использовать резистор от 400 до 600 Ом иногда выше. Без ограничения тока легко пробить светодиод даже 4 В с аккумулятора, так как для напряжения диода в пределах 1,5-3,8 В максимально допустимой величиной тока с источника питания будет 10-30 мА.
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 Как определить анод и катод Электрическая схема катода и анода: Различие между катодом и анодом основано исключительно на токе, а не на напряжении. Металл, используемый для катода, имеет значительно большее количество электронов, чем нейтроны или протоны.
Например, один из потребителей энергии находится в прямом включении. Далее, ток по аноду из внешней цепи проникает в элемент. Во внешнюю цепь прямо через катод из элемента выходит электрический ток. Это чем-то напоминает перевёрнутое изображение. Если данные обозначения сложные, то тут разобраться с ними могут только химики. Теперь надо сделать обратное включение. В этом случае диоды полупроводникового типа почти не будут проводить электрический ток. Тем не менее, есть вероятность обратного пробоя у элементов. Электровакуумные диоды например, радиолампы совсем не обладают способностью проводить ток обратного типа. Условно принято считать, что ток через них не протекает.
В связи с этим формально выводы анода и катода у диодов не отвечают за выполнение этих функций. При катодной защите металлический анод электрически связан с защищаемой системой и частично разъедает или растворяет металл защищаемой системы. Этот металлический анод большей степени реагирует на коррозионную среду защищаемой системы. Корпус железного или стального судна может быть защищен цинковым анодом, который растворяется в морской воде и предотвращает коррозию корпуса. Менее очевидным примером такого типа защиты является процесс цинкования железа. Такой процесс покрывает железные конструкции такие как ограждение покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от коррозии. С течением времени цинковое покрытие становится поврежденным, в результате потрескивания или физического повреждения. Основные свойства катодов Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. 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. Об электрохимии замолвим слово Здесь используют немного другие определения. Так, анод рассматривается как электрод, где протекают окислительные процессы. И вспоминая школьный курс химии, можете ответить, что происходит в другой части?
Электрод, на котором протекают восстановительные процессы, называется катодом. Но здесь нет привязки к электронным приборам. Давайте рассмотрим ценность окислительно-восстановительных реакций для нас: Окисление. Происходит процесс отдачи частицей электрона. Нейтральная превращается в положительный ион, а отрицательная нейтрализуется. Происходит процесс получения частицей электрона. Положительная превращается в нейтральный ион, а потом в отрицательный при повторении. Оба процесса являются взаимосвязанными так, количество электронов, что отданы, равняется присоединённому их числу. Также Фарадеем для обозначения были введены названия для элементов, что принимают участие в химических реакциях: Катионы. Так называются положительно заряженные ионы, что двигаются в растворе электролита в сторону отрицательного полюса катода.
Так называются отрицательно заряженные ионы, что двигаются в растворе электролита в сторону положительного полюса анода.
В действительности, по металлическим проводникам перемещаются электроны носители отрицательных зарядов , которые движутся в сторону положительного полюса источника электрического тока. Проще говоря, положительным электродом будем считать анод, а отрицательным электродом — катод. При подключении радиоэлементов следует соблюдать их полярность, руководствуясь обозначениями на схемах. Катод Это электрод, по которому электрический ток вытекает с прибора подразумевается конвенциальное понимание тока, в виде потока положительных зарядов. Таким образом, если к аноду подключается провод с положительным потенциалом, то к катоду — клеммы с отрицательными потенциалами. Вышеуказанные термины применяются по отношению к гальваническим элементам. В гальванике анод — это электрод, на поверхности которого проходит реакция окисления металла.
Названия электродов встречаются: в химии; электротехнике; радиоэлектронике. При монтаже радиодеталей очень важно не перепутать электроды. Для этого необходимо знать, как определить их назначение Когда менять анод протекторной защиты бойлера Как определить тип лица и как с ним жить На поверхности магниевого анода через год эксплуатации видна коррозия — окислы, которые осыпаются и постепенно растворяют, разрушают электрод. В результате, длина и диаметр анода уменьшились. По мере эрозии, аноды подлежат регулярной замене. Критерии, по которым определяют необходимость замены анода, обычно указаны в заводской инструкции. Производители электроводонагревателей рекомендуют через один год с начала эксплуатации выполнить осмотр и оценку степени износа анода и величины отложений накипи на ТЭНах. По результатам оценки определяют периодичность замены анода и чистки от накипи.
Анод протекторной защиты оказывает незначительное влияние на образование накипи на ТЭНах водонагревателя. Увеличение интенсивности электрохимических процессов на поверхности металла способствует некоторому разрыхлению слоя накипи. Камень из солей жесткости становится менее плотным и легче отделяется от металла. Магниевый анод является расходной деталью, поэтому ее нужно периодически заменять. Такой процесс не отымет много сил и времени. Любой человек сможет заменить анод своими руками. Приобрести его можно в любом сервисном центре или специализированном магазине. Замена анода включает несколько этапов.
Следует отключить водонагревателя от сети и слить воду. Чтобы было быстрее, можно это сделать через обратный клапан. Однако стоит надеть шланг, чтобы можно было контролировать поток воды, иначе все вокруг забрызгается. Нужно снять кожух с нижней части нагревателя. По окончании этого процесса откроется взгляду термодатчик и фланец; их также необходимо снять. Следует легонько пошатать и вытянуть ТЭН. Это не так и легко сделать, так как на нем уже отложились некоторые образования. Поэтому нужно приложить некоторое усилие, чтобы не повредить его.
Следующий этап — это демонтаж старого магниевого анода, находящегося по соседству с ТЭНом. Очень часто на месте целого анода можно обнаружить только пустой штырь. Это признаки разрушения слоя магния. Но все равно его нужно удалить из гнезда. Вместе с этим необходимо очистить ТЭН от накипи и только после этого можно установить новый анод. Чистку ТЭНа лучше делать в рабочем состоянии, пока налет не так сильно затвердел. Его можно снять обычной отверткой. Если все же он затвердел, то его нужно растворить в лимонной кислоте.
Пропорции должны быть такими, как: на один литр воды пятьдесят граммов кислоты. ТЭН нужно подержать в этом растворе двое суток. После этого бойлер аккуратно собирается в начальное состояние. Как видно из вышесказанного, поменять анод не так и сложно. Просто не нужно забывать смотреть, не завелись ли бактерии, и прочищать поверхность резервуара внутри водонагревателя. А также менять анод следует регулярно. Все это будет способствовать увеличению срока эксплуатации водонагревателя. 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. 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.
Положительно заряженный электрод, на котором происходит восстановление анионов, называют анодом. Положительно заряженный электрод анод имеет форму пластины или стержня. На положительно заряженном электроде аноде проходят реакции окисления, характер которых зависит от того, способен ли растворяться металлический анод в конкретных условиях электролиза или он находится в инертном пассивном состоянии. Анод — положительно заряженный электрод электровакуумного прибора, к которому под действием ускоряющего электрического поля движутся электроны, испускаемые катодом. Кинетическая энергия электронов, входящих в анод, переходит в тепловую, которая может вызвать значительное повышение температуры анода и даже расплавить его. Поэтому важным параметром электровакуумного прибора является максимально допустимая мощность, рассеиваемая анодом в виде тепла. Для обеспечения хорошего отвода тепла от анодов их поверхности делают темными — покрывают слоем угля, циркония или титана, которые имеют наибольший коэффициент излучения. Аноды изготовляют из молибдена, тантала, никеля или графита в виде цилиндров, плоскостей или колпачков. Со стороны положительно заряженных электродов на частицу действует отталкивающая оила, а оо стороны отрицательно заряженных-притягивающая. По действием этих сил частицы претерпевают незначительные отклонения и выходят за пределы системы электродов. Возникновение короны у положительно заряженного стержня. При развитии короны вблизи положительно заряженного электрода происходит постоянное расширение области, охваченной короной. Под действием сил электрического поля легкие электроны лавины передвигаются к стержню и поглощаются им, тяжелые положительные ионы направляются к катоду. Электрон может двигаться к положительно заряженному электроду за счет туннельного просачивания через потенциальные барьеры под влиянием приложенного напряжения. Перемещения такого рода приводят к миграции положительной дырки к отрицательному электроду и создает дырочный ток. Полируемая деталь всегда подвешивается на положительно заряженный электрод — анод. Основной недостаток электрохимического полирования — сглаживание острых углов при полировании деталей сложной формы. Плотность тока на остриях детали наибольшая, поэтому острые углы растворяются быстрее, чем остальная часть детали. Электролиз хлорной меди. Отрицательные ионы хлора притягиваются к положительно заряженному электроду — аноду. Отрицательно заряженные ионы хлора притягиваются к положительно заряженному электроду — аноду. На поверхности анода каждый ион хлора С1 — разряжается, отдавая электрон аноду. Явление термоэлектронной эмиссии. Вылетевшие из нити лампы электроны притягиваются положительно заряженным электродом А, вследствие чего во внешней цепи устанавливается ток. Если же электрод А соединен с отрицательным полюсом батареи, то он отталкивает электроны, вылетающие из накаленной нити; в этом случае тока во внешней цепи не будет. 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». Термины выделены мной. Но тексты правила и ГОСТа противоречат друг-другу. В чем же дело? А всё дело в том, что, например, деталь, опущенная в электролит для никелирования или для электрохимического полирования, может быть и анодом и катодом в зависимости от того наносится на нее другой слой металла или, наоборот, снимается. Электрический аккумулятор является классическим примером возобновляемого химического источника электрического тока.
Как определить полярность светодиода
Сюда подают отрицательный потенциал, который оказывает существенное влияние на энергетические параметры пучка и силу свечения. К сведению. При повышении мощности электронной пушки сфокусированный поток можно использовать для локального нагрева, сварки. Такие технологии обеспечивают высокое качество соединений.
В соответствующем исполнении они пригодны для создания оружия. Разбираемся с электрическим аккумулятором Это по-настоящему классический пример химического источника электрического тока, что является возобновляемым. В обоих этих случаях будет разное направление электрического тока Но обратите внимание, что полярность электродов при этом меняться не будет.
И они могут выступать в разных ролях: Во время зарядки положительный электрод принимает электрический ток и является анодом, а отрицательный его отпускает и именуется катодом. При отсутствии движения о них разговор вести нет смысла. Во время разряда положительный электрод отпускает электрический ток и является катодом, а отрицательный принимает и именуется анодом.
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. 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.
Часто это помогает понять, где плюс у светодиода. У наиболее распространенного типа LED устройств — цилиндрического диода размером не менее 3,5 мм — один контакт длиннее. Такое конструктивное решение придумано для индикации полярности. Длинный вывод является положительным анодом. Распознать плюс и минус можно, если удастся рассмотреть, что у светодиода внутри.
Сквозь прозрачную оболочку заметно, что площадь анода положительного контакта меньше, чем у катода отрицательного. Если на корпусе светодиода имеется скос, то это признак катода. Чем выше типоразмер и мощность LED изделия, тем больше шансы определить полярность «на глаз». Находим анод и катод у LED элементов мощностью свыше 1Вт. Мощные светодиоды используются в электротехнике. Как быстро определить их полярность?
Довольно просто. Достаточно внимательно рассмотреть диод. При изготовлении контакты элементов мощностью свыше 0,5 Вт маркируют. Распознаем полярность у светодиода в корпусе SMD. Если светодиод выполнен в корпусе SMD , то рассмотреть, что же у него внутри невозможно. Как правило, производители заботятся об электротехниках и делают определенные пометки.
Полярность можно распознать по срезу на корпусе, теплоотводу или пиктограмме. Первые два способа больше подходят для больших типоразмеров. На корпусе таких диодов можно найти конструктивный срез. Именно он указывает на отрицательный контакт катод.
В обоих случаях цель процессов — получение возможно более чистых незагрязненных примесями веществ. Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. 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. Читайте также: Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов приемников электрической энергии 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. 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. 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. Эффективность работы электролизной ванны, может быть оценена массой вещества в граммах, выделяемого на 1 Дж затраченной электроэнергии. Эта величина носит название выхода вещества по энергии. 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». Резистор стоит подпаять к одному из контактов LED элемента. Полученной конструкцией коснуться выводов источника питания. Если полярность предположена верно, то диод начнет излучать свет. В ином случае, надо поменять контакты местами. Если под рукой есть плоская севшая батарейка от часов или с материнской платы тип CR2032 , то можно обойтись без резистора. Напряжением таких источников питания не превышает 6 В, что безопасно для светодиода. Батарейку зажимают между выводами диода и по свечению или его отсутствию определяют полярность.
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. Читайте также: Рейтинг Топ-10 лучших стабилизаторов напряжения для холодильника Анод и катод: где плюс, а где минус? Из сказанного выше следует, что ток всегда течет в направлении от анода к катоду. Вывод один — на анод поступает плюс, а катод подсоединяется к минусу. Придерживаясь этого правила можно безошибочно определить, где плюс, а где минус. Вот так можно запомнить: В гальванотехнике на катоде происходит реакция восстановления. То есть положительные ионы из раствора оседают на катоде. По этому признаку определяем знак минус. Как определить катод и анод радиодеталей мы рассмотрели выше. Если есть схема устройства то по ней довольно легко можно указать направление тока, и, соответственно, назначение электродов. При отсутствии схемы пользуйтесь признаками и метками на корпусах деталей. Примечание: по отношению к стабилитрону некорректно применять термин катод и анод, так как он проводит ток в разных направлениях.
Что такое электролиз? Анод и катод. Физико-химический процесс
У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. При разряде элемента гальваники элемента анод является минусом, а катод плюсом, при зарядке все будет наоборот. При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот. У диода вакуумного типа анод тоже обычно подключается до плюса, а катод к минусу, как изображена на схеме. Для нормальной работы анод и катод светодиода должны подключаться к соответствующим полюсам источника напряжения согласно принципиальной схеме.