Tisti, ki se ukvarjajo s praktično elektroniko, morajo vedeti o anodi in katodi napajalnika. Kako in kako se imenuje? Zakaj točno? Poglobljeno bo obravnavana tema z vidika ne samo radioamaterstva, ampak tudi kemije. Najbolj priljubljena razlaga je, da je anoda pozitivna elektroda, katoda pa negativna. Žal to ni vedno res in nepopolno. Da lahko določiš anodo in katodo, moraš imeti teoretično osnovo in vedeti, kaj in kako. Poglejmo si to v okviru članka.
Anoda
Obrnimo se na GOST 15596-82, ki obravnava kemične vire toka. Zanimajo nas informacije, objavljene na tretji strani. Po GOST je anoda negativna elektroda kemičnega vira toka. To je to! Zakaj točno? Dejstvo je, da skozi njega električni tok vstopi iz zunanjega vezja v sam vir. Kot vidite, ni vse tako enostavno, kot se zdi na prvi pogled. Priporočljivo je, da natančno preučite slike, predstavljene v članku, če se zdi vsebina preveč zapletena - pomagale vam bodo razumeti, kaj vam želi avtor sporočiti.
katoda
Obračamo se na isti GOST 15596-82. pozitivno elektrodoKemični tokovni vir je tisti, iz katerega, ko se izprazni, vstopi v zunanji tokokrog. Kot lahko vidite, podatki v GOST 15596-82 obravnavajo situacijo z drugega zornega kota. Zato je treba biti pri posvetovanju z drugimi o določenih konstrukcijah zelo previden.
Pojav izrazov
Uvedel jih je Faraday januarja 1834, da bi se izognil dvoumnosti in dosegel večjo natančnost. Ponudil je tudi svojo različico pomnjenja na primeru Sonca. Torej, njegova anoda je sončni vzhod. Sonce se pomika navzgor (tok vstopi). Katoda je vhod. Sonce zahaja (tok uhaja).
Primer cevi in diode
Še naprej razumemo, kaj se uporablja za označevanje česa. Recimo, da imamo enega od teh porabnikov energije v odprtem stanju (v neposredni povezavi). Torej, iz zunanjega vezja diode električni tok vstopi v element skozi anodo. Toda ta razlaga s smerjo elektronov naj vas ne zmede. Skozi katodo iz uporabljenega elementa teče električni tok v zunanji tokokrog. Situacija, ki se je razvila zdaj, spominja na primere, ko ljudje gledajo na obrnjeno sliko. Če so te oznake zapletene, ne pozabite, da jih morajo na ta način razumeti samo kemiki. Zdaj pa naredimo obratno. Vidimo lahko, da polprevodniške diode praktično ne bodo prevajale toka. Edina možna izjema je obratna razčlenitev elementov. In elektrovakuumske diode (kenotroni,radijske cevi) sploh ne bodo prevajali povratnega toka. Zato velja (pogojno), da ne gre skozi njih. Zato formalno anodni in katodni terminali diode ne opravljajo svojih funkcij.
Zakaj je zmeda?
Še posebej, da bi olajšali učenje in praktično uporabo, je bilo odločeno, da se diodni elementi imen zatičev ne bodo spreminjali glede na njihovo preklopno shemo in bodo "pritrjeni" na fizične zatiče. Vendar to ne velja za baterije. Torej, za polprevodniške diode je vse odvisno od vrste prevodnosti kristala. V vakuumskih ceveh je to vprašanje vezano na elektrodo, ki oddaja elektrone na mestu žarilne nitke. Seveda so tukaj določene nianse: na primer, povratni tok lahko teče skozi polprevodniške naprave, kot sta dušilec in zener dioda, vendar je tu posebnost, ki očitno presega obseg članka.
Skrb z električno baterijo
To je resnično klasičen primer kemičnega vira električne energije, ki je obnovljiv. Baterija je v enem od dveh načinov: polnjenje / praznjenje. V obeh primerih bo električni tok drugačen. Vendar upoštevajte, da se polarnost elektrod ne bo spremenila. In lahko igrajo v različnih vlogah:
- Med polnjenjem prejme pozitivna elektroda električni tok in je anoda, negativna pa jo sprosti in se imenuje katoda.
- Če ni gibanja, nima smisla govoriti o njih.
- Medrazelektritev, pozitivna elektroda sprosti električni tok in je katoda, negativna elektroda pa sprejema in se imenuje anoda.
Povejmo besedo o elektrokemiji
Tu so uporabljene nekoliko drugačne definicije. Tako se anoda obravnava kot elektroda, kjer potekajo oksidativni procesi. In če se spomnite šolskega tečaja kemije, lahko odgovorite, kaj se dogaja v drugem delu? Elektroda, na kateri potekajo redukcijski procesi, se imenuje katoda. Vendar ni nobenega sklicevanja na elektronske naprave. Poglejmo, kakšno vrednost imajo redoks reakcije za nas:
- Oksidacija. Obstaja proces odmika elektrona zaradi delca. Nevtralni se spremeni v pozitiven ion, negativni pa se nevtralizira.
- Obnova. Obstaja proces pridobivanja elektrona z delcem. Pozitiv se spremeni v nevtralen ion, nato pa v negativno, ko se ponovi.
- Oba procesa sta med seboj povezana (na primer, število oddanih elektronov je enako njihovemu dodanemu številu).
Faraday je predstavil tudi imena elementov, ki sodelujejo v kemičnih reakcijah:
- kacije. To je ime pozitivno nabitih ionov, ki se v raztopini elektrolita premikajo proti negativnemu polu (katodi).
- Anioni. To je ime negativno nabitih ionov, ki se v raztopini elektrolita premikajo proti pozitivnemu polu (anodi).
Kako potekajo kemične reakcije?
Oksidacija in redukcijapolovične reakcije so ločene v prostoru. Prehod elektronov med katodo in anodo se ne izvaja neposredno, ampak zaradi prevodnika zunanjega vezja, na katerem nastane električni tok. Tu lahko opazujemo medsebojno preoblikovanje električnih in kemičnih oblik energije. Zato je za oblikovanje zunanjega vezja sistema iz prevodnikov različnih vrst (ki so elektrode v elektrolitu) potrebno uporabiti kovino. Vidite, napetost med anodo in katodo obstaja, pa tudi en odtenek. In če ne bi bilo elementa, ki jim preprečuje neposredno izvajanje potrebnega procesa, bi bila vrednost virov kemičnega toka zelo nizka. In tako, ker mora bremenitev iti skozi to shemo, je bila oprema sestavljena in deluje.
Kaj je kaj: korak 1
Sedaj definirajmo, kaj je kaj. Vzemimo galvansko celico Jacobi-Daniel. Po eni strani je sestavljen iz cinkove elektrode, ki je potopljena v raztopino cinkovega sulfata. Nato pride porozna pregrada. In na drugi strani je bakrena elektroda, ki se nahaja v raztopini bakrovega sulfata. Med seboj so v stiku, vendar kemične lastnosti in pregrada ne dopuščajo mešanja.
2. korak: obdelava
Cink se oksidira in elektroni se premikajo po zunanjem vezju do bakra. Tako se izkaže, da ima galvanski element negativno nabito anodo in pozitivno katodo. Poleg tega se ta proces lahko nadaljuje le v primerih, ko imajo elektroni kam "iti". Bistvo je, da gremo neposrednood elektrode do druge preprečuje prisotnost "izolacije".
3. korak: elektroliza
Oglejmo si postopek elektrolize. Naprava za njen prehod je posoda, v kateri je raztopina ali talina elektrolita. Vanjo se spustita dve elektrodi. Priključeni so na vir enosmernega toka. Anoda je v tem primeru elektroda, ki je povezana s pozitivnim polom. Tu poteka oksidacija. Negativno nabita elektroda je katoda. Tukaj pride do reakcije redukcije.
4. korak: končno
Zato je treba pri delu s temi koncepti vedno upoštevati, da se anoda v 100 % primerov ne uporablja za označevanje negativne elektrode. Tudi katoda lahko občasno izgubi svoj pozitivni naboj. Vse je odvisno od tega, kateri proces poteka na elektrodi: redukcijski ali oksidativni.
Sklep
Tako je vse - ni zelo težko, a ne morete reči, da je lahko. Galvanski element, anodo in katodo smo pregledali z vidika vezja in zdaj ne bi smeli imeti težav pri povezovanju napajalnikov z obratovalnim časom. In končno, morate pustiti nekaj bolj dragocenih informacij za vas. Vedno morate upoštevati razliko, ki jo ima katodni/anodni potencial. Stvar je v tem, da bo prvi vedno malo velik. To je posledica dejstva, da učinkovitost ne deluje s 100% indikatorjem in del nabojev se razprši. Prav zaradi tega lahko vidite, da imajo baterije omejeno število polnitev inizpust.
