Практикалык электроника менен алектенгендер электр менен жабдуунун аноду жана катоду жөнүндө билиши керек. Ал эмне жана кантип аталат? Эмне үчүн так? Анда радио ышкыбоздорунун гана эмес, химиянын көз карашынан да тема терең каралат. Эң популярдуу түшүндүрмө - анод оң электрод жана катод терс. Тилекке каршы, бул дайыма эле туура жана толук эмес. Анод менен катодду аныктоо үчүн теориялык негизге ээ болушуңуз керек жана эмнени жана кантип билесиз. Муну макаланын алкагында карап көрөлү.
Анод
Келгиле, ГОСТ 15596-82ге кайрылалы, анда химиялык ток булактары каралат. Үчүнчү бетке жарыяланган маалымат бизди кызыктырды. ГОСТ боюнча, анод химиялык ток булагынын терс электрод болуп саналат. Дал ушул! Эмне үчүн так? Чындыгында, ал аркылуу электр тогу тышкы чынжырдан булактын өзүнө кирет. Көрүнүп тургандай, баары биринчи караганда көрүнгөндөй оңой эмес. Эгер мазмун өтө татаал болуп көрүнсө, макалада берилген сүрөттөрдү кылдаттык менен карап чыгуу сунушталат - алар автор сизге эмнени айткысы келгенин түшүнүүгө жардам берет.
Катод
Ошол эле ГОСТ 15596-82ге кайрылабыз. оң электродХимиялык ток булагы - бул разряддан кийин тышкы чынжырга кире турган булак. Көрүнүп тургандай, ГОСТ 15596-82 камтылган маалыматтар жагдайды башка көз караштан карап көрөлү. Ошондуктан, кээ бир курулуштар жөнүндө башкалар менен кеңешкенде өтө этият болуу керек.
Терминдердин пайда болушу
Аларды Фарадей 1834-жылы январь айында түшүнүксүздүктү болтурбоо жана көбүрөөк тактыкка жетүү үчүн киргизген. Ал ошондой эле Күндүн мисалында жаттоо боюнча өзүнүн вариантын сунуштаган. Ошентип, анын аноду күндүн чыгышы. Күн көтөрүлөт (ток кирет). Катод - кире бериш. Күн батып баратат (агым өчүүдө).
Труба менен диоддун мисалы
Биз эмнени белгилөө үчүн колдонулганын түшүнүүнү улантабыз. Бизде бул энергия керектөөчүлөрдүн бири ачык абалда (түз байланышта) бар дейли. Ошентип, диоддун тышкы чынжырынан электр тогу анод аркылуу элементке кирет. Бирок бул түшүндүрмө менен электрондордун багыты менен чаташтырбаңыз. Катод аркылуу электр тогу колдонулган элементтен сырткы чынжырга агып чыгат. Азыр түзүлгөн кырдаал адамдардын тескери сүрөттү караган учурларын эске салат. Эгер бул белгилер татаал болсо, аларды химиктер гана ушундай жол менен түшүнүшү керек экенин унутпаңыз. Эми тескерисинче кылалы. Жарым өткөргүч диоддор дээрлик ток өткөрбөй турганын көрүүгө болот. Бул жерде бир гана мүмкүн болгон өзгөчөлүк - элементтердин тескери бөлүштүрүлүшү. Жана электровакуумдук диоддор (кенотрондор,радио түтүктөрү) тескери ток өткөрбөйт. Демек, алардан өтпөгөнү (шарттуу түрдө) эсептелет. Демек, формалдуу түрдө диоддун аноддук жана катоддук терминалдары өз функцияларын аткарбайт.
Эмне үчүн баш аламандык бар?
Айрыкча, үйрөнүүнү жана практикалык колдонууну жеңилдетүү үчүн, пин аталыштарынын диод элементтери алардын которуштуруу схемасына жараша өзгөрбөй тургандыгы жана алар физикалык төөнөгүчтөргө «жабылуу» чечими кабыл алынган. Бирок бул батареяларга тиешелүү эмес. Ошентип, жарым өткөргүч диоддор үчүн баары кристаллдын өткөргүчтүк түрүнө жараша болот. Вакуумдук түтүктөрдө бул суроо жиптин жайгашкан жеринде электрондорду чыгарган электродго байланган. Албетте, бул жерде белгилүү бир нюанстар бар: мисалы, тескери тогу басуучу жана стабилдик диод сыяктуу жарым өткөргүч түзүлүштөр аркылуу өтүшү мүмкүн, бирок бул жерде макаланын алкагына кирбеген өзгөчөлүк бар.
Электр батареясы менен иштөө
Бул жаңылануучу электр энергиясынын химиялык булагынын чыныгы классикалык мисалы. Батарея эки режимдин биринде: заряддоо / разряддоо. Бул эки учурда да, электр тогун башка багыты болот. Бирок электроддордун полярдуулугу өзгөрбөй турганын эске алыңыз. Жана алар ар кандай ролдорду аткара алышат:
- Заряддоо учурунда оң электрод электр тогун алат жана анод, ал эми терс электрод аны бөлүп чыгарат жана катод деп аталат.
- Эч кандай кыймыл болбосо, алар жөнүндө сөз кылуунун кереги жок.
- Учурундаразрядда, оң электрод электр тогун чыгарат жана катод, ал эми терс электрод кабыл алат жана анод деп аталат.
Электрохимия жөнүндө бир сөз айталы
Бул жерде бир аз башкача аныктамалар колдонулат. Ошентип, анод кычкылдануу процесстери жүрүүчү электрод катары каралат. Ал эми мектептеги химия курсун эстеп, башка бөлүгүндө эмне болуп жатат деп жооп бере аласызбы? Редукция процесстери жүрүп жаткан электрод катод деп аталат. Бирок электрондук аппараттарга шилтеме жок. Келгиле, редокс реакцияларынын биз үчүн маанисин карап көрөлү:
- Кисденүү. Электрондун бөлүкчө тарабынан артка кайтуу процесси бар. Нейтрал оң ионго айланат, ал эми терс нейтралдаштырылган.
- Калыбына келтирүү. Бөлүкчө тарабынан электрон алуу процесси бар. Оң нейтралдуу ионго, андан кийин кайталанганда терс ионго айланат.
- Эки процесс тең өз ара байланышта (мисалы, берилген электрондордун саны алардын кошулган санына барабар).
Фарадей химиялык реакцияларга катышкан элементтердин атын да киргизген:
- Кациондор. Бул электролит эритмесинде терс уюлга (катод) карай жылышчу оң заряддуу иондордун аталышы.
- Аниондор. Бул электролит эритмесинде оң уюлга (анодго) карай кыймылдаган терс заряддуу иондордун аталышы.
Химиялык реакциялар кандай болот?
Кисденүү жана калыбына келтирүүжарым реакциялар мейкиндикте бөлүнөт. Катод менен аноддун ортосундагы электрондордун өтүшү түздөн-түз эмес, электр тогу пайда болгон тышкы чынжырдын өткөргүчүнүн эсебинен ишке ашат. Бул жерде энергиянын электрдик жана химиялык түрлөрүнүн өз ара өзгөрүшүн байкоого болот. Демек, системанын тышкы схемасын ар кандай түрдөгү өткөргүчтөрдөн (ал электролиттеги электроддор) түзүү үчүн металлды колдонуу керек. Көрдүңүзбү, анод менен катоддун ортосундагы чыңалуу, ошондой эле бир нюанс бар. Ал эми аларга керектүү процессти түз жүргүзүүгө тоскоол болгон эч кандай элемент болбогондо, химиялык токтун булактарынын баасы өтө төмөн болмок. Ошентип, заряд ошол схемадан өтүшү керек болгондуктан, жабдуулар чогулуп, иштеп жатат.
Бул эмне: 1-кадам
Эми эмне экенин аныктайлы. Якоби-Даниелдин гальваникалык клеткасын алалы. Бир жагынан ал цинк сульфатынын эритмесине батырылган цинк электродунан турат. Андан кийин тешиктүү бөлүм келет. Ал эми экинчи жагында жез сульфатынын эритмесинде жайгашкан жез электрод бар. Алар бири-бири менен байланышта, бирок химиялык өзгөчөлүктөрү жана бөлүү аралашууга жол бербейт.
2-кадам: Процесс
Цинк кычкылданат жана электрондор тышкы чынжыр боюнча жезге чейин жылат. Демек, гальваникалык элементтин терс заряддуу аноду жана оң катоду бар экени белгилүү болду. Болгондо да, бул процесс электрондордун "бара турган" жери бар учурларда гана улана алат. Кеп түз эле барыш керекэлектроддон экинчисине өтүү "изоляциянын" болушуна жол бербейт.
3-кадам: Электролиз
Электролиз процессин карап көрөлү. Анын өтүшү үчүн орнотуу эритме же электролит эритиндиси бар идиш болуп саналат. Ага эки электрод түшүрүлгөн. Алар түз ток булагына туташтырылган. Бул учурда анод оң уюлга туташтырылган электрод болуп саналат. Бул жерде кычкылдануу жүрөт. Терс заряддуу электрод катод болуп саналат. Бул жерде кыскартуу реакциясы ишке ашат.
4-кадам: Акыры
Ошондуктан, бул түшүнүктөр менен иштөөдө анод терс электродду белгилөө үчүн 100% учурларда колдонулбагандыгын дайыма эске алуу керек. Ошондой эле, катод мезгил-мезгили менен оң зарядын жоготуп алат. Мунун баары электроддо кандай процесс жүрүп жатканынан көз каранды: калыбына келтирүүчү же кычкылдануучу.
Тыянак
Баары ушундай - өтө кыйын эмес, бирок оңой деп айта албайсың. Биз гальваникалык элементти, анодду жана катодду схеманын көз карашынан карап чыктык, эми сизде электр булактарын иштөө убактысы менен туташтырууда көйгөйлөр болбошу керек. Акыр-аягы, сиз үчүн дагы баалуу маалыматтарды калтыруу керек. Сиз ар дайым катод потенциалы / анод потенциалы бар айырманы эске алышыңыз керек. Эң негизгиси, биринчиси ар дайым бир аз чоң болот. Бул эффективдүүлүк 100% көрсөткүч менен иштебей, төлөмдөрдүн бир бөлүгү чачылып кеткендигине байланыштуу. Мына ушундан улам сиз батарейкалардын канча жолу кубатталышына чектөө бар экенин көрүүгө болотразряд.
