Kde je anoda a kde katoda?

Někdy je nutné připojit elektrody zařízení nebo prvku ke zdroji stejnosměrného proudu. Jsou spojeny, dodržují polaritu. Katoda a anoda jsou názvy vodičů (elektrod) zařízení, se kterým je toto spojení provedeno. Jasná definice těchto dvou pojmů neexistuje. Rozlišují se v závislosti na chemických a fyzikálních procesech, ve kterých se tato označení používají.

Koncepce katody a anody

V elektrotechnice se svorka připojená ke kladné svorce napájecího zdroje (PS) nazývá anoda (A). Elektroda připojená k záporné svorce IP je katoda (K). V překladu z řečtiny znamená anoda „vzestupný, vzestupný pohyb“ a katoda znamená „sestupný, sestupný pohyb“. Tato jména lze nalézt v takových částech fyziky a chemie jako:

• galvanické napájecí zdroje;
• elektrolýza a galvanické pokovování;
• polovodiče a vakuová elektronika.

Tyto termíny navíc označují vývody prvků na obvodech a znaky jejich náboje.

Označení v elektrochemii a neželezné metalurgii

Pojem anod v elektrolytických procesech platí pro kladně nabité elektrody. Elektrolýza, kterou se izolují nebo čistí různé chemické prvky, je účinek elektrického proudu na elektrolyt. Elektrolyty jsou roztoky solí nebo kyselin. Další elektrodou zapojenou do této reakce je katoda.

Varování! Na záporně nabité katodě (K) dochází k redukční reakci a na anodě (A) probíhá oxidační proces. V tomto případě může být „A“ částečně zničeno a účastní se čištění kovů od nežádoucích přísad.

V metalurgickém průmyslu se anody používají při nanášení ochranných vrstev na výrobek elektrochemickou metodou (pokovování) nebo elektrorafinací. Elektrické čištění umožňuje rozpustit hrubý kov (s nečistotami) na „A“ a uložit jej na „K“ v čisté formě.

Řada běžně používaných anod – vyrobeno z kovů:

• zinek;
• měď;
• nikl;
• kadmium;
• olovo (slitina olova a antimonu);
• stříbro;
• zlato;
• platina.

Niklování, zinkování a další nanášení ochranných nebo esteticky žádaných povlaků na výrobky se provádí převážně z obecných kovů.

Pomocí „A“ z drahých kovů se zvyšuje elektrická vodivost součástí elektrotechnických výrobků a na šperky se nanášejí vrstvy drahých kovů.

Pro vaši informaci. Čistý kov nanesený na katodě se také nazývá „katoda“. Například čistá měď získaná tímto způsobem se nazývá „měděná katoda“. Pak se z něj vyrábí měděná fólie, drát a další věci.

Anoda a katoda ve vakuových elektronických zařízeních

Elektronka je nejjednodušší vakuové zařízení. Skládá se z následujících částí:

Tyto tři prvky tvoří vakuovou diodu. Má válcové „K“, uvnitř kterého je vlákno. Zahřívá „K“, aby se zvýšila termionická emise. V takových zařízeních elektrony opouštějí „K“ a cestují do „A“ ve vakuu, čímž vytvářejí elektrický proud. Anoda je elektroda výbojky s kladným potenciálem. Vyrábí se ve formě krabice obklopující pletivo a „K“. Může být vyroben z molybdenu, tantalu, grafitu, niklu. Jeho provedení je různé, někdy má žebra pro odvod tepla.

Mřížka je prvek umístěný uprostřed, který řídí tok částic. Nejčastěji se vyrábí ve formě spirálového ovinutí kolem katody.

Důležité! Čím větší je povrch katody a čím je teplejší, tím více proudu protéká lampou.

„A“ a „K“ pro vakuovou diodu

Anoda a katoda v polovodičových součástkách

Polovodičové prvky vedou elektřinu určitým směrem. Pokud vezmeme v úvahu polovodičovou diodu, pak se její elektrody také nazývají „katoda“ a „anoda“. Když je na ni aplikováno stejnosměrné napětí: kladný náboj na anodě, dioda je otevřená. Pokud ke katodě přijde kladný potenciál, dioda se uzavře. Taková dioda má pn přechod mezi těmito dvěma oblastmi a je náročná na aplikovanou polaritu. Výstup prvku z p-oblasti se nazývá „A“, z n-oblasti – „K“.

Anoda a katoda znamení

Které znamení je označeno „K“, které „A“, závisí na tom, jaký postup a v jaké oblasti se uvažuje. V elektrochemii existují dvě zařízení, která mají různé symboly: elektrolyzér a galvanický článek.

Během elektrolýzy (redoxní chemická interakce pod vlivem vnějšího IP) mínus „-“ označuje katodu. Právě na něm dochází k redukci kovů v důsledku přebytku elektronů. Plus „+“ zase označuje anodu (kladnou elektrodu), kde dochází k oxidaci kovů v důsledku nedostatku záporně nabitých částic.

Známky nábojů při elektrolýze

V galvanickém článku probíhá oxidace bez vnějšího vlivu elektřiny. Vezmeme-li jako příklad měděno-zinkovou baterii, na anodě se hromadí velké množství elektronů (minus). Při pohybu po vnějším řetězci se podílejí na redukci mědi. To znamená, že v tomto případě bude kladnou elektrodou katoda.

Varování! U galvanických článků je plus katoda, mínus anoda. U elektrolyzérů je to naopak – anoda je považována za plus a katoda za mínus.

Nabíjecí značky pro galvanickou baterii

U polovodičových součástek je znaménko i pojem jasně přiřazen ke kolíkům součásti. Anoda je „plus“, katoda je „mínus“ diody.

Proč je tam zmatek?

Vše se děje proto, že neexistuje jasná souvislost mezi mínus a plus se složkami nazývanými „K“ a „A“. Michael Faraday také přišel s jednoduchým pravidlem značení polarity pro tento pár elektrod. Co je to anoda, podle jeho vysvětlení? Když si vědec zapamatoval definici, navrhl nakreslit analogii se Sluncem. Kde proud vstupuje (stoupá) je anoda, kde proud odchází (západ slunce) je katoda. U baterií se polarita na anodě a katodě mění v závislosti na tom, zda funguje jako galvanický článek (při vybíjení) nebo jako elektrolyzér (při nabíjení).

Stejnosměrné svařování také nejednoznačně určuje „A“ a „K“ při zapálení oblouku s přímou nebo obrácenou polaritou.

Značky „A“ a „K“ pro stejnosměrné svařování

Jak určit anodu a katodu

Co je to katoda a anoda, je objasněno v konkrétních okamžicích: při určování vývodů polovodičových prvků nebo při identifikaci elektrod v elektrochemických procesech.

Polovodičová dioda vyžaduje poziční umístění v elektrických obvodech. Pro správné připojení je nutné identifikovat kolíky. To lze provést podle následujících kritérií:

• označení aplikovaná na tělo prvku;
• délka vedení části;
• hodnoty testeru při měření v režimu ohmmetru nebo při kontrole diod;
• pomocí zdroje proudu se známou polaritou.

Označení polovodičů tohoto typu lze provést aplikací grafického označení diody na pouzdro. Potom mínus (K) je výstup ze strany svislé čáry, do které spočívá obrys šipky. Diodová noha, ze které vychází šipka, je plus (A). Takto je graficky znázorněn dopředný směr proudu – od „A“ do „K“.

Dalším způsobem, jak označit anodu diodového prvku, může být jedna nebo dvě barevné tečky nebo dvojice úzkých kroužků aplikovaných na tělo. Existují konstrukčně řešené diody, u kterých je negativní (katodový) vývod označen širokým stříbrným kroužkem. Jako takový příklad slouží dioda 2A546A-5 (DM).

Příklady označovacích diod

Polaritu vývodů může naznačovat i délka LED nohou, které nebyly nikdy připájeny do desek. U LED diod je dlouhá větev kladná elektroda a krátká větev je záporná. Kromě toho může jako vodítko sloužit tvar těla (okraj kruhu).

Polarita vývodů LED diod

Při použití multimetru k určení polarity kontaktních svorek polovodiče jej připojte v režimu testování diod. Pokud se na displeji objeví čísla, znamená to, že dioda je zapojena v propustném směru. V tomto případě je červená sonda připojena k anodě „+“, černá je připojena ke katodě „-“.

Pokud nemáte po ruce tester, můžete určit názvy svorek diod sestavením sériového obvodu z baterie, žárovky a diody. Při přímém zapnutí se žárovka rozsvítí, což znamená, že baterie jsou na anodě plus a na druhé elektrodě podobně mínus.

Informace. Elektrody LED lze identifikovat pomocí zdroje konstantního napětí se známou polaritou a odporu omezujícího proud zapojeného do série. Záře prvku bude indikovat přímé sepnutí. Pro tento účel můžete vzít 2032V baterii RG3 a odpor 1 kOhm.

Rozsvícení LED přes omezovací rezistor

Pokud jde o polovodiče, vždy existuje přísná shoda názvů. V ostatních případech pomůže správné určení probíhajících elektrochemických reakcí k jasné orientaci v identifikaci elektrod.