Катод анод это: что это такое, как их определить, применение – отрицательно и положительно заряженные электроды

Катод и анод — это плюс или минус?

Изучение таких отраслей, как электрохимия и цветная металлургия, невозможно без понимания в полной мере терминов катод и анод. В то же время эти термины являются неотъемлемой частью вакуумных и полупроводниковых электронных приборов.

Вакуумные и полупроводниковые компоненты

Катод и анод в электрохимии

Под электрохимией следует понимать раздел физической химии, изучающий химические процессы, вызываемые воздействием электрического тока, а также электрические явления, вызываемые химическими процессами. Существует два основных вида электрохимических операций:

  • Процедура преобразования электрического воздействия в химическую реакцию, называемая электролизом;
  • Процедура преобразования химической реакции в электрический ток, называемая гальваническим процессом.

Гальванический элемент в электрохимии

В электрохимии под терминами анод и катод понимают следующее:

  1. Электрод, на котором проходит окислительная реакция, называется анодом;
  2. Электрод, на котором осуществляется процедура восстановления, называется катодом.

Под процессами окисления стоит понимать процедуру, при которой частица отдает электроны. Восстановительный процесс подразумевает процедуру принятия электронов частицей. Соответственно, частицы, которые отдают электроны, именуются «восстановителями», и они подвержены окислению. Частицы, которые принимают электроны, именуются «окислителями», они восстанавливаются.

Цветная металлургия широко использует процесс электролиза для выделения металлов из добытых руд и дальнейшей очистки. В процедуре электролиза применяются растворимые и нерастворимые аноды, а сами процессы называются электрорафинированием и электроэкстракцией, соответственно.

Катод в вакуумных приборах

Одной из разновидностей электровакуумных приборов является электронная лампа. Предназначение электроламп – регулирование потока электронов, дрейфующих в вакууме между другими электродами. Конструктивно электролампа выглядит как герметичный сосуд-баллон, с помещенными в середине мелкими металлическими выводами. Численность выводов зависит от вида радиолампы.

Устройство электронной лампы

В составе любой радиолампы такие элементы:

  • Катод;
  • Анод;
  • Сетка.

Катодом электролампы подразумевается разогретый электрод, подключенный к «минусу» блока питания и испускающий электроны, будучи накаленным. Эти электроны движутся к аноду, подключенному к «плюсу». Процесс испускания электронов разогретым катодом называется термоэмиссией, а возникший при этом ток именуется током термоэмиссии. Метод нагрева обуславливает разновидности катодов:

  • Катод прямого разогрева;
  • Катод непрямого разогрева.

Катодом непосредственного накала является прочный вольфрамовый проводник большого сопротивления. Прогревание катода проходит путем подвода к нему напряжения.

Важно! К особенностям электронных ламп непосредственного нагрева относятся быстрый запуск лампы в работу при меньшем потреблении мощности, хотя за счет срока службы. Поскольку питающий ток таких ламп является постоянным, то ограничено их применение в среде переменного тока.

Электролампы, у которых внутри катода, выполненного в виде цилиндра, размещена нагревающая нить, называются радиолампами косвенного нагрева.

Конструктивно анод выглядит в виде пластины либо коробочки, размещенной вокруг катода с сеткой и имеющей потенциал, обратный катоду. Дополнительные электроды, размещенные между анодом и катодом, называются сеткой и применяются для регулировки потока электронов.

Катод у полупроводниковых приборов

К полупроводниковым приборам относятся устройства, состоящие из вещества, удельное электрическое сопротивление которого больше сопротивления проводника, но меньше сопротивления диэлектрика. К особенностям таких приборов относится большая зависимость электропроводимости от концентрации добавок и влияния электрическим током. Свойства p-n перехода определяют принципы работы большей части полупроводниковых компонентов.

Наиболее простым представителем полупроводниковых компонентов является диод. Это элемент, имеющий два вывода и один p-n переход, отличительной особенностью которого выступает протекание тока в одном направлении.

Диод полупроводниковый

Отводы компонента называются анод и катод. Протекание тока по элементу возможно при подключении «плюса» к аноду и «минуса» – к катоду. При противоположном подсоединении элемент запирается, и ток не протекает.

Такие словосочетания, как анод и катод, в полной мере применяются в приборостроении и индустрии, будь то электрохимия, вакуумные приборы или полупроводниковые приборы. Усвоение многих процессов затруднительно или невозможно без понимания терминов анод и катод.

Видео

Оцените статью:

Анод — ОКСИ Про

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 электролиза анод – 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.

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. Кроме того, берут аноды из никеля, меди, олова, бронзы, кадмия, сплава сурьмы и свинца, серебра, платины и золота. А вот из кадмия аноды почти не используют, что обуславливается их экологической вредностью. Анод из драгоценных металлов используют для того, чтобы повысить коррозионную стойкость, улучшить эстетические свойства предметов, а также для других целей. Кроме того, они пригодятся и для того, чтобы повысить электропроводность изделий.

В вакуумных электронных приборах анод – это специальный электрод, который способен притягивать к себе любые летящие электроны, которые испущены катодом. В рентгеновских трубках и электронных лампах он имеет такую конструкцию, когда полностью поглощает все электроны. В электронно-лучевых трубках аноды являются элементами электронной пушки, которые поглощают только часть летящих электронов, формируя при этом электронный луч после себя. В полупроводниковых приборах электроды, которые подключаются к положительному источнику тока, когда прибор открыт, то есть он имеет небольшое сопротивление, называют анодом, а тот, что подключен к отрицательному полюсу, соответственно, – катодом.

Знак анода и катода

В специальной литературе часто можно встретить самое разное обозначение знака анода: «+» или «-». Это определяется особенностями рассматриваемых процессов. К примеру, в электрохимии считают, что катод – это электрод, на котором протекает процесс восстановления, а анод – это электрод, на котором протекает процесс окисления. При активной работе электролизера внешний источник тока обеспечивает на одном электроде  избыток электронов и здесь происходит восстановление металла. Этот электрод является катодом. А на другом электроде, в свою очередь, обеспечивается недостаток электронов и происходит окисление металла, и его называют анодом.

При работе гальванического элемента, на одном из электродов избыток электронов обеспечивается уже не внешним источником тока, а именно реакцией окисления металла, то есть здесь отрицательным будет уже анод. Электроны, которые проходят через внешнюю цепь, будут расходоваться на протекание реакции восстановления, то есть катодом можно назвать положительный электрод.

Исходя из такого толкования, для аккумулятора аноды и катоды меняются местами в зависимости от того, как направлен ток внутри аккумулятора. В электротехнике анодом называют положительный электрод. Так электрический ток течет от анода к катоду, а электроны – наоборот.

У катода знак + или -??

Положительный!<br>Тебе нужно лопать морепродукты, Кисуль, это чтобы память «подпитать» :)))

плюс, минус-анод

+ конечно )) хотя его можно и крестиком назвать

У катода и анода нет знаков. Просто при подаче положительного напряжения на анод, диод проводит ток, а при подаче отрицательного — ток проводит очень и очень слабо. Если вы знаете схемотехническое изображение диода, то запомнить где у него минус легко — он минусиком (палочкой) и нарисован. Треугольничком обозначен анод, так как считается, что ток течёт от плюса к минусу. Треугольничек в изображении диода как бы указывает направление движения тока. Как только вы всё это поймёте, то и запоминать не придётся.

Катод на букву К И плюс (крест) тоже К Так проще запомнить.

Электроны летят от катода к аноду. Ток, соответственно, идет от анода к катоду. Как известно, ток идет от плюса к минусу. Следовательно, анод — это «плюс», положительный электрод. Катод — это «минус», отрицательный электрод. КТО БЫ ЧТО БЫ ЗДЕСЬ НИ ПИСАЛ, истина останется такой. Катод (от греч. k&#225;thodes — ход вниз, от kat&#225; — вниз и hod&#243;s — путь, движение; предложено английским физиком М. Фарадеем в 1834), 1) электрод электровакуумного прибора или газоразрядного ионного прибора, служащий источником электронов, обеспечивающих проводимость междуэлектродного пространства в вакууме либо поддерживающих стационарность прохождения электрического тока в газе. В зависимости от механизма испускания (эмиссии) электронов различают термоэлектронные катоды, фотоэлектронные катоды (фотокатоды) , холодные катоды и др. 2) Отрицательно заряженный электрод (полюс) источника тока (гальванического элемента, аккумулятора и др.) . 3) Электрод электролитической ванны, электрической дуги и некоторых др. тому подобных устройств, присоединяемый к отрицательному полюсу источника тока. <a rel=»nofollow» href=»http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/059/951.htm» target=»_blank» >Взято отсюда. </a>

Катод имеет отрицательную полярность, то есть знак «-«. Если брать в рассмотрение радиолампу, то с её катода излучаются электроны (термоэлектронная эмиссия), которые имеют знак «-» и притягиваются к аноду «+». Яркий пример — кинескоп обычного телевизора, электроны с катода (он подогревается спиралью накала) летят к аноду (сам экран телевизора, в цветном это аж +25000 Вольт!) и попадают в люминофор. Он светится и мы видим изображение…

Запомнить легко : Плюс- слово подлиннее «КАТОД», а Минус — наоборот короткое «АНОД». Чтобы что-то запомнить, всегда ищи ассоциации!

Минус!!!!запомнить: к катоду «-» всегда идут катионы «+»

Так принято считать во всем мире, что у катода знак заряда отрицательный!!!!И все споры тут бесполезны! Раз так принято, это не факт что так есть на самом деле!!!!Могли и звездочкой заряд обозначить тот, что обозначили минусом, а тот что плюсом скажем собакой! * и @ как было бы весело в мире )))<br>Условности, условности товарищи, не чего спорить!!!!

Можно запомнить через две вещи:<br><br>1) Пучки электронов на заре открытия назывались «катодными лучами».<br>2) В электротехнике плюс и минус перепутан относительно знака заряда носителя (электрона), то есть, электроны исходят из «плюса», хотя их заряд отрицательный (раньше не знали, какие частицы переносят ток).<br><br>Поэтому катод, как источник отрицательно-заряженных электронов (катодных лучей), имеет знак «+».

Какую роль тогда играют анионы??

хотя бы в интернете бы поинтересовались что ли

DIMS 9 лет назад ответил просто и правильно!… кто профан не лезьте в радиотехнику!… и так наши пращуры (+) и (-) перепутали как носители, и вы еще мозг .е…

Из каких материалов сделаны катод и анод?

Зависит от того, где они находятся. В электролизной ванне — это одно, в радиолампе — совсем другое. Например, в радиолампах катод делается из тугоплавкого металла и покрывается слоем оксида редкоземельных металлов с низкой работой выхода. А в мощных лампах усилителей теле и радиопередатчиков анод делают из графита. В автомобильном аккумуляторе анод и катод сделаны из свинца. Намёк понятен?

из любого проводника не обязательно металл

Из любого проводника, минус-будит катод, плюс- будит анод.

Смотря где, катод и анод это общее название электродов, они могут быть и в электронных лампах ( обычно сплавы с использованием тугоплавких металлов никель молибден вольфрам и тд) , и в электролизных ваннах ( там могут использоваться и угольные электроды).

И катод и анод-металлические, вот материаллы различные. В радиолампах-одно, в сварочном-другое, в дуговых прожекторах-третье и т. д.

При такой формулировке вопроса — нет однозначного ответа. Другое дело, если, похоже, вопрос касается материалов, из которых изготавливаются анод и катод электровакуумных приборов — ламп (диод, триод, тетрод и т. д. ) Тут от материала зависит надежность и долговечность прибора, это таки-да важно. Для этого случая: Простейший катод электронной лампы представляет собой нить (или тонкую узкую ленточку) из тугоплавкого материала (например вольфрама) . Нить может быть прямой или изогнутой в виде буквы Л или М; встречаются нити и с большим числом изгибов. Через нить-катод пропускается электрический ток, который нагревает его. Из вылетевших с поверхности катода электронов вокруг катода образуется «электронное облачко» , которое носит название пространственного заряда. Поверхности катодов большинства электронных ламп покрываются окислами (оксидами) щелочноземельных металлов (бария, стронция и кальция) . Такие катоды носят название оксидных. Оксидные покрытия повышают эффективность излучения электронов с поверхности катода. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/9442a5f7783c1b2fa15a37f7df607273_i-42.jpg» > Рис. Устройство катодов. а — простейший катод прямого накала; б — катод прямого накала зигзагообразной формы (1 — крепежные стойки; 2 — нить накала; 3 — амортизационные пружины; 4 — слюдяной или керамический изолятор) ; в — подогревный катод (1 — металлическая трубочка; 2 — жароупорное покрытие; 3 — нить накала; 4 — оксидный слой) . Слово анод означает электрод, имеющий положительный заряд. Когда напряжение на нем положительно по отношению к катоду, анод притягивает к себе электроны. Он имеет вид цилиндра, окружающего катод, или другую форму . Изготавливается анод из тугоплавкого металла. <img src=»//otvet.imgsmail.ru/download/9442a5f7783c1b2fa15a37f7df607273_i-43.jpg» > Рис. Аноды и сетки а — цилиндрический анод; б — плоский анод; в, г — сетки для ламп с цилиндрическими анодами; д, е — сетки для ламп с плоскими анодами. В зависимости от типа и назначения лампы аноды выполняются из углеродистой стали, вольфрама, графит (ГУ-81). Кстати, эта лампа, в отличие от более современных, практически «вечная» — «спалить» ее можно, только очень постаравшись. Катод прямого накала из вольфрама, анод графитовый. http*://*radiobooka.*ru/*lampov_teh/196-osnovnye-chasti-yelektronnoj-lampy.html (убрать звездочки)

Какие металлы используются для улавливания ионов водорода и гидроксилов?

Составить электронные схемы гальванических элементов, в одном из которых медь является катодом, а в другом – анодом. Нап

В гальваническом элементе анодом становится металл, обладающий меньшим значением электродного потенциала восстановления, а катодом – металл с большим значением электродного потенциала восстановления. МЕДЬ – КАТОД Чтобы медь в гальванической паре являлась катодом, необходимо в качестве второго электрода взять металл с меньшим электродным потенциалом восстановления. Возьмем в качестве второго электрода цинковый электрод. Е&#186;(Zn(2+)/Zn) = &#8722; 0,76 B Е&#186;(Cu(2+)/Cu) = + 0,34 В Е&#186;(Cu(2+)/Cu) &gt; Е&#186;(Zn(2+)/Zn) В схеме гальванического элемента слева записывается анод, а справа – катод, тогда схема гальванического элемента в общем виде. Zn | Zn(+2) || Cu(+2) | Cu Электроды должны быть опущены в растворы собственных солей. Пусть медный катод будет опущен в раствор соли CuSO4 с молярной концентрацией 1,0 моль/л, а цинковый анод опущен в раствор соли ZnSO4 с молярной концентрацией 1,0 моль/л. Тогда схема гальванического элемента будет иметь вид. Zn | ZnSO4 (1,0 М) || CuSO4 (1,0 М) | Cu На аноде протекает процесс окисления, а на катоде – процесс восстановления. Процессы окисления-восстановления на электродах. Анод (–) Zn – 2е = Zn(2+) | 1 – окисление на аноде Катод (+) Cu(2+) + 2e = Cu&#8595; | 1 – восстановление на катоде Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение токообразующей реакции, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию. Zn + Cu(2+) &#8594; Zn(2+) + Cu&#8595; Поскольку молярные концентрации электролитов равны 1,0 моль/л, то можно посчитать стандартную ЭДС гальванического элемента. ЭДС° = Е (катода) – Е (анода) = Е&#186;(Cu(2+)/Cu) – Е&#186;(Zn(2+)/Zn) = 0,34 – (&#8722; 0,76) = 1,1 В МЕДЬ – АНОД Чтобы медь в гальванической паре являлась анодом, необходимо в качестве второго электрода взять металл с большим электродным потенциалом восстановления. Возьмем в качестве второго электрода серебряный электрод. Е&#186;(Ag(+)/Ag) = + 0,799 В Е&#186;(Cu(2+)/Cu) = + 0,34 В Е&#186;(Ag(+)/Ag) &gt; Е&#186;(Cu(2+)/Cu) Схема гальванического элемента в общем виде. Cu | Cu(+2) || Ag(+) | Ag Пусть медный анод будет опущен в раствор соли Cu(NO3)2 с молярной концентрацией 1,0 моль/л, а серебряный катод опущен в раствор соли AgNO3 с молярной концентрацией 1,0 моль/л. Тогда схема гальванического элемента будет иметь вид. Cu | Cu(NO3)2 (1,0 M) || AgNO3 (1,0 M) | Ag Процессы окисления-восстановления на электродах. Анод (–) Cu – 2е = Cu(2+) | 1 – окисление Катод (+) Ag(+) + e = Ag&#8595; | 2 – восстановление Суммируя реакции на аноде и катоде, получаем уравнение, которое в ионной форме, выражает происходящую в элементе реакцию. Cu + 2Ag(+) &#8594; Cu(2+) + 2Ag&#8595; Поскольку молярные концентрации электролитов равны 1,0 моль/л, то можно посчитать стандартную ЭДС гальванического элемента. ЭДС° = Е (катода) – Е (анода) = Е&#186;(Ag(+)/Ag) – Е&#186;(Cu(2+)/Cu) = 0,799 – 0,34 = 0,459 В Если молярные концентрации электролитов отличны от 1,0 моль/л, то потенциалы электродов считаются по уравнению Нернста. E(Me/Me(n+)) = E°(Me/Me(n+)) + (RT/nF)*ln[Me(n+)] E°(Me/Me(n+)) – стандартный электродный потенциал восстановления. [Me(n+)] – молярная концентрация электролита. n – число принятых при восстановлении электронов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *