Катод және анод - қарама-қайшылықтардың бірлігі мен күресі

Катод және анод бір процестің екі компоненті: электр тогының ағымы. Барлық материалдарды екі түрге бөлуге болады - олар құрылымында еркін электрондардың үлкен артықшылығы және диэлектриктер (оларда еркін электрондар жоқ).

Электр тогының түсінігі

Электр тогы - электромагниттік кернеудің әсерінен заттың құрылымында зарядталған элементар бөлшектердің реттелген қозғалысы. Егер өткізгіштің тұрақты кернеуі қолданылса, онда теріс зарядталған еркін электрондар катодтың (теріс зарядталған электродтың) анодына (оң зарядталған электродқа) бағытта қозғала бастайды. Ағым, тиісінше, қарсы бағытта өтеді. Катод және анод екі электрод болып табылады, оның арасында электромагниттік кернеуде айырмашылық (айырмашылық) пайда болады.

Өткізгіштер және диэлектриктер

Өткізгіштер мен диэлектриктер қатты, сұйық және газ тәрізді заттар болуы мүмкін. Бұл электр тогының ағымы үшін маңызды емес. Электромагниттік кернеу материалға ұзақ уақыт қолданылғанда, электрондардың артық болуы катодта пайда болады, ал анодта оның жетіспеушілігі пайда болады. Егер кернеу жеткілікті ұзақ уақыт бойы қолданылса, электрондар атомдармен бірге анодты жасайтын материалдың құрылымынан шығады және материал өзі қоршаған ортадан реакциялық заттармен химиялық реакцияға кіріседі. Бұл процесс электролиз деп аталады.

Электролиз

Электрохимиядағы катод және анод тұзды ерітінділерге немесе балқытуға қолданылатын тұрақты электромагниттік кернеулердің екі полюсі болып табылады. Электрондардың асып кетуінен ток пайда болған кезде анод үзіле бастайды, яғни. Заттардың оң зарядталған атомдары тұзды (қоршаған ортаға) түседі және катодқа ауысады, онда ол тазартылған түрде орналасады. Бұл процесс гальваникалық деп аталады. Гальстрапия көмегімен мырыш, мыс, алтын, күміс және басқа да металдардың жұқа қабатын әртүрлі өнімдермен қамтамасыз етеді.

Катодты дегеніміз не және оның электролиздегі міндеттері қандай? Бұны келесі әрекеттерді орындау арқылы түсінуге болады: егер анод қоладан немесе қалайыдан жасалған болса, катодта мыс немесе қалайы жұқа қабаты (электронды өнеркәсіпте қолданылатын) жабылған баспа тақтасы шығарылады . Электрөткізгіштікті жоғарылату үшін электротехника үшін алтайлық зергерлік әшекейлер, мыс және тіпті алтын алюминий ұштары да бар.

Электролизде анод және катодтың қандай екендігі туралы сұрақтарға жауаптар бар: тікелей ағымның тұзды арқылы ағуы нәтижесінде анод жойылып, анод материалын анод қабылдайды. Тіпті мұндай термин электропластаулы ортада пайда болды - «катодты анодизирлеу». Ол физикалық мағынаға ие емес, бірақ бұл мәселенің шын мәніндегі мәнін әдемі көрсетеді.

Жартылай өткізгіштер

Жартылай өткізгіштер - бұл құрылыста еркін электрондар жоқ, ал атомдар өз орындарында жақсы сақталмайтын материалдар. Егер мұндай материал магниттік өріске сұйық немесе газ тәрізді күйде орналастырылса, содан кейін күшеюіне жол берсе, онда электр тогының құрылымы бар жартылай өткізгіш алынып, ағымды тек бір бағытта ағып кетеді. Осы материалдан, жоғарыда аталған сипатты қолданып, диодтарды жасаңыз. Олар екі түрден тұрады:

A) «pnp» өткізгіштікпен;

B) «npn» өткізгіштікпен.

Іс жүзінде диодтың құрылымының бұл қалыңдығы маңызды емес. Диодтың дұрыс қосылуын қамтамасыз ету маңызды. Катодтың аноды қайда, онда катодтың көпшілігі таң қалдыратын мәселе. Диодтың арнайы таңбалары бар: А немесе К, немесе + және -. Диодты тұрақты электр тізбегіне екі жолмен қосуға болады. Бір жағдайда, жұмыс істейтін диод ток өткізеді, ал екінші жағынан, ол болмайды. Сондықтан, катодтың орналасқан жері, анодтың қай жерде екенін және оны диодқа қосатын құрылғыны алу қажет. Егер құрылғы ағынның болуын көрсетсе, диод дұрыс қосылған. Демек, құрылғының катодты және диодтың катодты, сондай-ақ құрылғының анод және диодтың аноды сәйкес келеді. Әйтпесе, орындардағы байланыстарды өзгертуіңіз керек.

1. Егер диод екі бағыт бойынша ток өткізбесе, ол өртеніп кетті, оны жөндеу мүмкін емес.

2. Егер керісінше, босатылса, онда ол соғылады. Оны тастау керек.

Диодтарды сынаушылар мен зондтар тексереді. Диодтарда катодты және анод гальваникалық қуат көздерінен (батареялар, батареялар және т.б.) айырмашылығы олардың материалдық дизайнымен қатаң байланысады.

Электр тізбегінің жартылай өткізгіш элементтеріндегі (диодтардағы) катод - оң (+) әлеует шыққан электрод (аяқ). Электр тізбегі арқылы ол қуат көзінің теріс әлеуетіне байланысты. Бұл дегеніміз, ағым тікелей диод жартылай өткізгіште анодтан катодқа дейін ағып кетеді. Электр тізбектерінде бұл процесс символдық түрде көрсетіледі.

Диод бір аяқпен (электродпен) ауыспалы кернеуге қосылған болса, онда екінші электродқа оң немесе теріс жарты синусын толқыны беріледі. Егер біз екі диодты көпірге қосатын болсақ, онда біз ректификацияланған дерлік үнемі тұрақты ток сақтаймыз.

Гальваникалық тұрақты ток көздері - батареялар (аккумуляторлар)

Осы өнімдердегі катод және анод ток ағынының бағытына байланысты жерлерді өзгертеді, себебі бір жағдайда кернеу оларға келмейді және олар химиялық реакцияға байланысты тікелей ток көздері болып табылады. Сонда теріс электрод анод болып, ал оң электрод - катод. Екінші жағдайда, әдеттегі электролиз процесі батареяда орын алады.

Батарея заряды таусылғанда және электр тогының көзі ретінде қызмет ететін химиялық реакция тоқтатылғанда, оны сыртқы қуат көзіне зарядтау керек. Осылайша, біз электролиз процесін бастаймыз, яғни. Гальваникалық батареяның бастапқы сипаттарын қалпына келтіріңіз. Батареяның катодта теріс зарядты қолдану керек, ал анод - оң, онда аккумулятор зарядталады.

Осылайша, гальваникалық клеткадағы катодты және анодты қалай анықтау керектігі туралы сұраққа ол зарядталған немесе электр тогының көзі ретінде қызмет ететініне байланысты.

Қорытынды

Жоғарыда келтірілген мәліметтердің жиынтығы ретінде катод - электрондардың артық пайда болатын электрод және анод - электрондардың жетіспеушілігі пайда болатын электрод. Бірақ электр тізбегінің элементінің нақты электродты плюс немесе минус ток ағынының бағытымен анықталады.