Стоит отметить, что функции анода и катода могут меняться в зависимости от того, какой процесс происходит — разряд батареи или электролиз, и неверно было бы описывать анод или катод исключительно как «плюс» или «минус». Почему в обозначениях диодного моста в схеме катоды диодов обозначаются как плюс а аноды как минус. Полярность катода по отношению к аноду может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как работает устройство.
Определение и функции анода и катода
- Как определить полярность диода
- Из чего делают катод и анод. Катод и анод в теории и практике
- Как определить полярность диода: где плюс, а где минус (анод, катод)
- Процесс электролиза или зарядки аккумулятора
- Анод и катод: что это такое, как их определить и запомнить
Анод и катод. Физико-химический процесс электролиза
Если в сосуд с электролитом — электролизер поместить электроды, присоединенные к электрическому источнику энергии, то в нем начнет протекать ионный ток, причем положительно заряженные ионы — катионы будут двигаться к катоду это в основном металлы и водород , а отрицательно заряженные ионы — анионы хлор, кислород — к аноду. У анода анионы отдают свой заряд и превращаются в нейтральные частицы, оседающие на электроде. У катода катионы отбирают электроны у электрода и также нейтрализуются, оседая на нем, причем выделяющиеся на электродах газы в виде пузырьков поднимаются кверху. Электрический ток во внешней цепи представляет собой движение электронов от анода к катоду. При этом раствор обедняется, и для поддержания непрерывности процесса электролиза приходится его обогащать. Так осуществляют извлечение тех или иных веществ из электролита электроэкстракцию.
Если же анод может растворяться в электролите по мере обеднения последнего, то частицы его, растворяясь в электролите, приобретают положительный заряд и направляются к катоду, на котором осаждаются, тем самым осуществляется перенос материала с анода на катод. Так как при этом процесс ведут так, чтобы содержащиеся в металле анода примеси не переносились на катод, такой процесс называется электролитическим рафинированием. Читайте также: Генератор постоянного тока: устройство, принцип работы, классификация Если электрод поместить в раствор с ионами того же вещества, из которого он изготовлен, то при некотором потенциале между электродом и раствором не происходит ни растворения электрода, ни осаждения на нем вещества из раствора. Такой потенциал называется нормальным потенциалом вещества. Если на электрод подать более отрицательный потенциал, то на нем начнется выделение вещества катодный процесс , если же более положительный, то начнется его растворение анодный процесс.
Значение нормальных потенциалов зависит от концентрации ионов и температуры. Принято считать нормальный потенциал водорода за нуль. В табл. Кроме того, в водных растворах всегда имеются ионы водорода, которые будут выделяться ранее, чем все металлы, имеющие отрицательный нормальный потенциал, поэтому при электролизе последних значительная или даже большая часть энергии затрачивается на выделение водорода. Два разнополярных электрода Путем специальных мер можно воспрепятствовать в известных пределах выделению водорода, однако металлы с нормальным потенциалом меньше 1 В например, магний, алюминий, щелочноземельные металлы получить электролизом из водного раствора не удается.
Их получают разложением расплавленных солей этих металлов. Нормальные электродные потенциалы веществ являются минимальными, при них начинается процесс электролиза, практически требуются большие значения потенциала для развития процесса. Разность между действительным потенциалом электрода при электролизе и нормальным для него потенциалом называют перенапряжением. Оно увеличивает потери энергии при электролизе. С другой стороны, увеличивая перенапряжение для ионов водорода, можно затруднить его выделение на катоде, что позволяет получить электролизом из водных растворов ряд таких более отрицательных по сравнению с водородом металлов, как свинец, олово, никель, кобальт, хром и даже цинк.
Это достигается ведением процесса при повышенных плотностях тока на электродах, а также введением в электролит некоторых веществ. Это интересно! Все о полупроводниковых диодах. Течение катодных и анодных реакций при электролизе определяется следующими двумя законами Фарадея. В действительности масса выделившегося вещества всегда меньше указанной, что объясняется рядом побочных процессов, проходящих в ванне например, выделением водорода на катоде , утечками тока и короткими замыканиями между электродами.
Выход по току существенно зависит от плотности тока на электроде. С увеличением плотности тока на электроде выход по току растет и повышается эффективность процесса. Устройство гальванической цепи. Из этой мощности только первая составляющая расходуется на проведение реакций, остальные являются тепловыми потерями процесса. Лишь при электролизе расплавленных солей часть теплоты, выделяющейся в электролите IUэ, используется полезно, так как расходуется на расплавление загружаемых в электролизер солей.
Эта величина носит название выхода вещества по энергии. Полярность светодиода как определить плюс и минус При использовании светодиодов в создании различных схем их необходимо установить правильно. Пайка в большинстве случаев проблем не создает, определить полярность немного сложнее, если нет опыта работы с тестирующим оборудованием. Как определить полярность тестером мультиметром Проще всего проверить светодиод мультиметром. При подключении щипов в режиме «прозвонка» к электродам можно получить 2 результата: светодиод светится и выдает на экран число, зависящее от цвета излучения, или показывает очень большое число.
При первом варианте можно сделать вывод, что источник света исправен и подключен к мультиметру правильно плюс к плюсу, минус к минусу. Второй метод использования мультиметра — переключение на проверку сопротивления. Если красный щуп касается плюса, черный — минуса, на экране появляется значение в пределах 1600—1800. Источник света светится, если катод вставлен в «C», анод — в «E». Если используется отсек мультиметра NPN, светодиод светиться, если ножки меняются местами.
По внешнему виду В производстве светодиодов используются разные корпусы. Широко применяются DIP-элементы с цилиндрическим корпусом различного диаметра. Изготавливается множество SMD для поверхностного монтажа. Свехяркие источники света отличаются размерами корпусов и кристаллов.
Знаки зарядов у гальванической батареи У полупроводниковых приборов, как знак, так и термин, чётко закреплены за выводами детали. Анод — это «плюс», катод — это «минус» диода.
Процесс электролиза или зарядки аккумулятора Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот — химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества. В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом. Зато контакты заряжаемого гальванического элемента или электроды электролизера уже будут носить противоположные названия, давайте разберемся почему! При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот. Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора — последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами.
Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом. Почему существует путаница Всё происходит от того, что нет чёткой привязки минуса и плюса к компонентам, которые называются «К» и «А». Ещё Майкл Фарадей придумал простое правило маркировки полярности для этой пары электродов. Что такое анод, по его объяснениям? Учёный при запоминании определения предлагал проводить аналогию с Солнцем.
Куда ток входит восход — это анод, куда ток выходит закат — это катод. У аккумуляторов полярность на аноде и катоде изменяется от того, работает он как гальванический элемент при разряде или как электролизёр при заряде. Сварка постоянным током также неоднозначно определяет «А» и «К» при зажигании дуги прямой или обратной полярностью. Знаки «А» и «К» при сварке постоянным током Как определить что минус, а что плюс у диода Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.
Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Внешние признаки: ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий; вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус; Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы. Вам это будет интересно Все об блуждающих токах Обратите внимание!
Если свет не загорелся, то значит, соединили с отрицательной полярностью — это катод и, соответственно, тока не будет. Инструкция по эксплуатации. Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры. Определение полюсов с помощью лампочки Как определить анод и катод Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах. Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы.
Это можно сделать по следующим признакам: маркировка, нанесённая на корпус элемента; длина выводов детали; показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов; использование источника тока с известной полярностью. Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус К — это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки. Ножка диода, от которой выходит стрелка, — это плюс А. Так графически указано прямое направление тока — от «А» к «К». Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец.
Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой катодный вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 ДМ служит таким примером. Примеры нанесения меток на диоды Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов. У led-диодов длинная ножка — это положительный электрод, короткая — отрицательный вывод. К тому же форма корпуса обрез края окружности может служить ориентиром. Полярность выводов led-диодов При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов.
Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки — на аноде и аналогично минус — на другом электроде. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток. Свечение элемента укажет на прямое включение. Для этой цели можно взять батарейку RG2032 на 3 вольта и резистор сопротивлением 1кОм.
Включение светодиода через ограничивающий резистор Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований. В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов. Процессы, протекающие при электролизе Электролиз получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств.
Маркировка диодов по европейскому принципу Источник ru. Методика относится к старым и не применяющимся в современной промышленности. OA-серию с аналогичными германиевыми диодами, разработанными компанией Mullard. Помимо этого, существует объёмный перечень производителей, пользующихся собственными системами кодировок. Популярные светодиоды Как уже упоминалось, классификация современных светодиодов происходит с учётом их мощности, цвета, типа корпуса и целого ряда других признаков.
Вышеупомянутые параметры могут отличаться в зависимости от мощности и предназначения лампочек. Например, в фонариках, светодиодных лентах, светильниках их мощность может варьироваться в диапазонах от 0,5 Вт до 1 Вт и более. Светодиод DIP представлен в виде маленькой лампочки с ножками, которые служат для определения полярности. Обратите внимание маркировка ряда производителей может не совпадать с реальной. Светодиод SMD отличается усложнённой процедурой определения анода и катода. Способ определения полярности светодиода типа SMD Источник userapi. Способы определения полярности Найти катод и анод на диоде можно несколькими способами. Причём каждый из них отличается степенью надёжности.
Из методов, подразумевающих применение приборов выделяют такие: Замер мультиметром. Подача на резистор напряжения с ограничением подключение независимого источника питания. Путём подключения осциллографа. Такие методы хорошо зарекомендовали себя на диодах с малой и средней мощностью и обычным характером свечения. К другим, простым и популярным способам относят: Изучение прилагаемых технических документов. Изображение полярности на схематичном изображении. Напоминаем о возможной ошибочной маркировке или несоответствующих сведениях в документации. Происходит такое достаточно часто.
Читайте также: Самые популярные, но, к сожалению, ошибочные методы определения: По длине ножек. По величине деталей внутри корпуса.
Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода. При прямом включении лампочка загорится, значит, плюс батарейки — на аноде и аналогично минус — на другом электроде. Электроды светодиода можно идентифицировать с помощью постоянного ИП с заведомо известной полярностью и включенного последовательно резистора, ограничивающего ток. Свечение элемента укажет на прямое включение. Для этой цели можно взять батарейку RG2032 на 3 вольта и резистор сопротивлением 1кОм. Включение светодиода через ограничивающий резистор Что касается полупроводников, всегда существует строгое соответствие наименований.
В других случаях правильное определение проходящих электрохимических реакций поможет чётко ориентироваться в отождествлении электродов. Процессы, протекающие при электролизе Электролиз получил широкое распространение в металлургии цветных металлов и в ряде химических производств. Такие металлы, как алюминий, цинк, магний, получают главным образом путем электролиза. Кроме того, электролиз используется для рафинирования очистки меди, никеля, свинца, а также для получения водорода, кислорода, хлора и ряда других химических веществ. Сущность электролиза заключается в выделении из электролита при протекании через электролитическую ванну постоянного тока частиц вещества и осаждении их на погруженных в ванну электродах электроэкстракция или в переносе веществ с одного электрода через электролит на другой электролитическое рафинирование. В обоих случаях цель процессов — получение возможно более чистых незагрязненных примесями веществ. Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. В отличие от электронной электропроводности металлов в электролитах растворах солей, кислот и оснований в воде и в некоторых других растворителях, а также в расплавленных соединениях наблюдается ионная электропроводность.
Электролиты являются проводниками второго рода. В этих растворах и расплавах имеет место электролитическая диссоциация — распад на положительно и отрицательно заряженные ионы. Химия электролиза. Если в сосуд с электролитом — электролизер поместить электроды, присоединенные к электрическому источнику энергии, то в нем начнет протекать ионный ток, причем положительно заряженные ионы — катионы будут двигаться к катоду это в основном металлы и водород , а отрицательно заряженные ионы — анионы хлор, кислород — к аноду. У анода анионы отдают свой заряд и превращаются в нейтральные частицы, оседающие на электроде. У катода катионы отбирают электроны у электрода и также нейтрализуются, оседая на нем, причем выделяющиеся на электродах газы в виде пузырьков поднимаются кверху. Читайте также: Последовательное, параллельное и смешанное соединения резисторов приемников электрической энергии Электрический ток во внешней цепи представляет собой движение электронов от анода к катоду. При этом раствор обедняется, и для поддержания непрерывности процесса электролиза приходится его обогащать.
Так осуществляют извлечение тех или иных веществ из электролита электроэкстракцию. Если же анод может растворяться в электролите по мере обеднения последнего, то частицы его, растворяясь в электролите, приобретают положительный заряд и направляются к катоду, на котором осаждаются, тем самым осуществляется перенос материала с анода на катод. Так как при этом процесс ведут так, чтобы содержащиеся в металле анода примеси не переносились на катод, такой процесс называется электролитическим рафинированием. Если электрод поместить в раствор с ионами того же вещества, из которого он изготовлен, то при некотором потенциале между электродом и раствором не происходит ни растворения электрода, ни осаждения на нем вещества из раствора. Такой потенциал называется нормальным потенциалом вещества. Если на электрод подать более отрицательный потенциал, то на нем начнется выделение вещества катодный процесс , если же более положительный, то начнется его растворение анодный процесс. Значение нормальных потенциалов зависит от концентрации ионов и температуры. Принято считать нормальный потенциал водорода за нуль.
В табл. Кроме того, в водных растворах всегда имеются ионы водорода, которые будут выделяться ранее, чем все металлы, имеющие отрицательный нормальный потенциал, поэтому при электролизе последних значительная или даже большая часть энергии затрачивается на выделение водорода. Два разнополярных электрода Путем специальных мер можно воспрепятствовать в известных пределах выделению водорода, однако металлы с нормальным потенциалом меньше 1 В например, магний, алюминий, щелочноземельные металлы получить электролизом из водного раствора не удается. Их получают разложением расплавленных солей этих металлов. Нормальные электродные потенциалы веществ являются минимальными, при них начинается процесс электролиза, практически требуются большие значения потенциала для развития процесса. Разность между действительным потенциалом электрода при электролизе и нормальным для него потенциалом называют перенапряжением. Оно увеличивает потери энергии при электролизе. С другой стороны, увеличивая перенапряжение для ионов водорода, можно затруднить его выделение на катоде, что позволяет получить электролизом из водных растворов ряд таких более отрицательных по сравнению с водородом металлов, как свинец, олово, никель, кобальт, хром и даже цинк.
Это достигается ведением процесса при повышенных плотностях тока на электродах, а также введением в электролит некоторых веществ. Это интересно! Все о полупроводниковых диодах. Течение катодных и анодных реакций при электролизе определяется следующими двумя законами Фарадея. В действительности масса выделившегося вещества всегда меньше указанной, что объясняется рядом побочных процессов, проходящих в ванне например, выделением водорода на катоде , утечками тока и короткими замыканиями между электродами. Выход по току существенно зависит от плотности тока на электроде. С увеличением плотности тока на электроде выход по току растет и повышается эффективность процесса. Устройство гальванической цепи.
Из этой мощности только первая составляющая расходуется на проведение реакций, остальные являются тепловыми потерями процесса. Лишь при электролизе расплавленных солей часть теплоты, выделяющейся в электролите IUэ, используется полезно, так как расходуется на расплавление загружаемых в электролизер солей. Эффективность работы электролизной ванны, может быть оценена массой вещества в граммах, выделяемого на 1 Дж затраченной электроэнергии. Эта величина носит название выхода вещества по энергии. Распознавание полярности источником питания. Следующим наглядным методом для распознания катода и анода будет присоединение к источнику питания. Данный способ, как и предыдущий, позволяет узнать еще и исправность LED элемента. Естественно, что для опыта необходим источник напряжения.
Отлично подойдет блок питания с плавной регулировкой. Светодиод следует присоединить и постепенно увеличивать напряжение. Если при подаче 3-4 В элемент еще не светится, значит, с полярностью не угадали.
Выяснение катода и анода
Он так называется по той же причине — в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки. У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод.
Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом: У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения — названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного. С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении.
Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также. Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах. Заключение Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом?
Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов.
Алюминиевый анод использовался также в одной из разновидностей батарей типа Замбони, которые описаны выше. Алюминиевые аноды для катодной защиты применяют еще мало, вследствие высокого потенциала алюминия в глинистых почвах и склонности его выпрямлять переменный блуждающий ток в почвах, содержащих сульфат кальция.
Розеифельда и В. Преимуществом этого сплава является его де-пассивация что должно позволить устанавливать аноды без специальной засыпки. Однако защитный потенциал и этого сплава уступает потенциалу магниевых сплавов.
Алюминиевый анод в сочетании с электролитом обладает вентильными свойствами. Применение из алюминия для электролитического хромирования и некоторых других электрохимических процессов представляет большой интерес. Схема электролизера с засыпными электродами.
Активность алюминиевого анода также определяется природой и концентрацией присутствующих в воде анионов. Наибольшее влияние на активность алюминиевого анода оказывает хлор-ион. С увеличением температуры воды от 2 до 80 С выход алюминия по току повышается, и особенно резко в интервале 2 — 30 С.
При более высоких значениях плотности тока с повышением температуры воды возрастает напряжение на электродах и снижается выход алюминия по току. В случае алюминиевого анода цепь побочных реакций на аноде обрывается на образовании окисла, так как окись алюминия нерастворима в кислотах. Окислы других металлов в кислотах растворимы, и цепь побочных реакций на аноде обогащается еще одним звеном.
Окислы других металлов в кислотах растворимыми цепь побочных реакций на аноде обогащается еще одним звеном. С точки зрения экономики, рекомендуют применять аноды из Ст. Элемент с алюминиевым анодом , электролитом — раствором А1С13 и катодом МпО2 с графитом имел напряжение 1 4 — 1 0 В и работал в течение 50 дней при температурах от — 30 до 45 С.
Значительный сдвиг потенциалов алюминиевого анода в положительную сторону в обычно используемых электролитах, вследствие чего рабочие потенциалы А1 и Zn близки друг к другу, высокая коррозия алюминия и другие его недостатки как анода — все это затрудняет использование алюминия в элементной практике. В результате растворения алюминиевого анода образуется гидрооксид алюминия А1 ОН 3, а железного — Fe OH 3, которые коагулируют органическую фазу в СОЖ; образующееся вещество выносится с помощью пузырьков водорода и кислорода, выделяющихся соответственно на катоде и аноде, на поверхность жидкости. Общий ход поляризационной кривой для.
Поляризационная кривая для алюминиевого анода в растворе тех же-кислот рис. Следовательно, в данном растворе алюминиевый анод полируется без газовыделения и электродный процесс электрополировки состоит преимущественно в растворении алюминия Al-Зе — А13 и разряде иона гидроксила без видимого выделения газообразных продуктов. Инертный анод Схема станции катодной защиты судна с наложением тока от внешнего источника с анодами Л и измерительными электродами М.
N — блок питания от судовой сети. Я — ручной регулятор. R — регулятор с управлением по величине потенциала.
V — магнитный усилитель. Т — регулирующий трансформатор. С — трехфазный преобразователь выпрямитель.
Другими преимуществами защиты с наложением тока от постороннего источника являются регулируемая токоотдача и применение инертных анодов с большим сроком службы. По сравнению с системами протекторной защиты для станций катодной защиты применяют более высокие действующие напряжения и меньшее число анодов. При снижении потенциала, в среднем более значительном, применяется повышенная плотность защитного тока 25 мА — м — 2 для поверхностей с покрытиями.
Для показанного в разделе 18. Для наложения тока применяют четыре анода с токоотдачей по 30 А. Для сближения катодного и анодного выходов по току в цианистых ваннах цинкования или используют установку инертных анодов , или же эксплуатируют цинковые аноды в транспассивном состоянии.
На транспассивных цинковых анодах наряду с ионизацией цинка протекают процесс выделения кислорода и сопутствующий ему нежелательный процесс анодного окисления цианидов. Лабораторный электролизер. Одним из таких методов является электролиз пластовых вод, богатых хлоридами, в электролизере с инертным анодом При электролизе водных растворов нитратов, перхлоратов и фосфатов, как и в случае сульфатов, на инертном аноде обычно происходит окисление воды с образованием свободного кислорода.
Однако некоторые другие кислородсодержащие анионы при электролизе водных растворов их солей могут подвергаться анодному окислению. При электролизе комплекса NaF — 2Al C2H5 3 — A1 C2H5 2H на инертном аноде выделяются водород, этан, бутан и этилен, образование которых можно объяснить различными превращениями первично образующихся этильных радикалов. При электролизе водных растворов нитратов, перхлоратов и фосфатов, как и в случае сульфатов, на инертном аноде обычно происходит окисление воды с образованием свободного кислорода.
Если же раствор содержит анионы кислородных кислот например, SO42 -, NOg -, CO32 - , то на инертном аноде окисляются не эти ионы, а молекулы воды. При рассмотрении анодных процессов следует имет г виду, ч го материал анода в ходе электролиза может окисляться В связи с эгнм различают электролиз с инертным анодом п элек тролиз с активным анодом. В качестве материалов для инертны.
При рассмотрении анодных процессов следует иметь в виду, что материал анода в ходе электролиза может окисляться, В связи с этим различают электролиз с инертным анодом и электролиз с активным анодом. Инертным называется анод, материал которого не претерпевает окисления в ходе электролиза. Активным называется анод, материал которого может окисляться в ходе электролиза.
В качестве материалов для инертных анодов чаще всего применяют графит, уголь, платину. Рассмотрим электролиз водного раствора медного купороса с инертным и активным анодом. В качестве инертного анода может быть взят графитовый.
При электролизе на аноде могут происходить различные процессы в зависимости от того, состоит ли анод из металла, переходящего в раствор, или из инертного материала. Для изготовления инертных анодов чаще всего используют платииу, реже иридий, золото или тантал. Сп равен 0 34 В, то есть он значительно положительнее водородного электрода.
В этом случае можно использовать и растворимые, и инертные аноды. Обычно применяемыми материалами для инертных анодов являются магнетит, кремнистый чугун ферросилид , гранит, свинец, платинированные титан и ниобий. Прямое подключение диода Подключим источник постоянного тока к противоположным выводам диода.
То есть плюс источника тока присоединить к p-стороне диода. Минус источника питания к n-стороне. Ситуация изменится.
Предположим, что источник тока имеет напряжение достаточное для того, чтобы преодолеть потенциальный барьер. После этого электроны и дырки будут как бы притягиваться к питающим клеммам источника тока. На противоположные стороны диода.
Когда электроны пересекают барьер, то теряют энергию и заменяют дырки в акцепторной области. Дырки напротив перемещаются в донорную область и там замещаются электронами. Свободных носителей много.
Обедненной области нет. Потенциальный барьер практически исчезает. Сопротивление пограничного участка становится очень маленьким.
Ток повышается. Данное явление называется прямым смещением диода. Или же прямое включение диода.
Прямое подключение диода Давайте будем изменять входное напряжение и посмотрим как это скажется на диоде. При напряжении обратного подключения через диод будет течь электрический ток небольшой силы. В условиях прямого подключения до 0,7 вольта, мы также будем наблюдать только незначительный электрический ток.
Но сразу же после повышения напряжения до значений достаточных для преодоления потенциального барьера мы увидим резкое увеличение тока. Если приложить к диоду очень высокое напряжение при обратном подключении, то это повредит обычные диоды.
Понятие анода и катода Для лучшего понимания терминов дадим определения этих понятий. Анод Под данным термином будем подразумевать электрод, по которому электрический ток втекает в разглядываемый прибор. При этом подразумевается, что электрический ток образуется потоком положительных зарядов. В действительности, по металлическим проводникам перемещаются электроны носители отрицательных зарядов , которые движутся в сторону положительного полюса источника электрического тока. Проще говоря, положительным электродом будем считать анод, а отрицательным электродом — катод.
При подключении радиоэлементов следует соблюдать их полярность, руководствуясь обозначениями на схемах. Катод Это электрод, по которому электрический ток вытекает с прибора подразумевается конвенциальное понимание тока, в виде потока положительных зарядов. Таким образом, если к аноду подключается провод с положительным потенциалом, то к катоду — клеммы с отрицательными потенциалами. Вышеуказанные термины применяются по отношению к гальваническим элементам. В гальванике анод — это электрод, на поверхности которого проходит реакция окисления металла. Названия электродов встречаются: в химии; электротехнике; радиоэлектронике. При монтаже радиодеталей очень важно не перепутать электроды.
Для этого необходимо знать, как определить их назначение Когда менять анод протекторной защиты бойлера Как определить тип лица и как с ним жить На поверхности магниевого анода через год эксплуатации видна коррозия — окислы, которые осыпаются и постепенно растворяют, разрушают электрод. В результате, длина и диаметр анода уменьшились. По мере эрозии, аноды подлежат регулярной замене. Критерии, по которым определяют необходимость замены анода, обычно указаны в заводской инструкции. Производители электроводонагревателей рекомендуют через один год с начала эксплуатации выполнить осмотр и оценку степени износа анода и величины отложений накипи на ТЭНах. По результатам оценки определяют периодичность замены анода и чистки от накипи. Анод протекторной защиты оказывает незначительное влияние на образование накипи на ТЭНах водонагревателя.
Увеличение интенсивности электрохимических процессов на поверхности металла способствует некоторому разрыхлению слоя накипи. Камень из солей жесткости становится менее плотным и легче отделяется от металла. Магниевый анод является расходной деталью, поэтому ее нужно периодически заменять. Такой процесс не отымет много сил и времени. Любой человек сможет заменить анод своими руками. Приобрести его можно в любом сервисном центре или специализированном магазине. Замена анода включает несколько этапов.
Следует отключить водонагревателя от сети и слить воду. Чтобы было быстрее, можно это сделать через обратный клапан. Однако стоит надеть шланг, чтобы можно было контролировать поток воды, иначе все вокруг забрызгается. Нужно снять кожух с нижней части нагревателя. По окончании этого процесса откроется взгляду термодатчик и фланец; их также необходимо снять. Следует легонько пошатать и вытянуть ТЭН. Это не так и легко сделать, так как на нем уже отложились некоторые образования.
Поэтому нужно приложить некоторое усилие, чтобы не повредить его. Следующий этап — это демонтаж старого магниевого анода, находящегося по соседству с ТЭНом. Очень часто на месте целого анода можно обнаружить только пустой штырь. Это признаки разрушения слоя магния. Но все равно его нужно удалить из гнезда. Вместе с этим необходимо очистить ТЭН от накипи и только после этого можно установить новый анод. Чистку ТЭНа лучше делать в рабочем состоянии, пока налет не так сильно затвердел.
Его можно снять обычной отверткой. Если все же он затвердел, то его нужно растворить в лимонной кислоте. Пропорции должны быть такими, как: на один литр воды пятьдесят граммов кислоты. ТЭН нужно подержать в этом растворе двое суток. После этого бойлер аккуратно собирается в начальное состояние. Как видно из вышесказанного, поменять анод не так и сложно. Просто не нужно забывать смотреть, не завелись ли бактерии, и прочищать поверхность резервуара внутри водонагревателя.
А также менять анод следует регулярно. Все это будет способствовать увеличению срока эксплуатации водонагревателя. Советы Стоит придерживаться таких советов от специалистов, как: чтобы продлить срок службы нагревателя, нужно следить за его работой. Если при заборе воды слышен звук шипения, это значит, что на нагревателе появилась накипь, поэтому срочно нужно сделать чистку бойлера; обязательно нужно поставить водяные фильтры, которые во многом снижают концентрацию разных примесей, оседающих на деталях; необходимо смотреть на состояние анода. Если он уже наполовину износился, значит, в скором времени его нужно будет заменить; когда старый анод снят, а новый еще не установлен, не стоит запускать водонагреватель, чтобы разные отложения не появились на ТЭНе. Ведь покупка нового бойлера обойдется во много раз дороже, чем сам анод; очень частое использование водонагревателя способствует появлению накипи, поэтому чистку бака следует делать один раз в год, а то и чаще; стоит помнить, что хотя нержавеющая сталь является материалом довольно стойким и может противостоять жесткой воде и примесям соли, все же это возможно лишь некоторое время. Защита продлится буквально полтора года.
Поэтому лучше покупать водонагреватель с магниевым анодом, который справится со всеми проблемами. Однако дальше это не продвигается. Ведь стоимость таких изделий будет заоблачной. Люди просто не смогут покупать их, поэтому производители продолжают создавать водонагреватели с анодами. Магний в этом случае нужен, ведь он не только обладает способностью притягивать к себе соль и не допускать ее оседания на важные элементы конструкции, но также имеет небольшой электрохимический потенциал. Но перекладывать всю вину за плохое качество защиты только на разработчиков не стоит. Не только они несут ответственность за поломки водонагревателей.
Во многих регионах страны химический состав воды очень далек от идеального. А она, как известно, имеет постоянное взаимодействие не только со стенками нагревателя, но и с самими нагревательными элементами. Вот поэтому и нужен магниевый анод. Выбор покупки зависит от решения хозяина. Можно купить водонагреватель с магниевым анодом и менять его изредка. Или же купить бойлер, имеющий анод с титановым покрытием, и забыть о его существовании. О том, как произвести замену анода, смотрите в следующем видео.
Основные свойства катодов Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов. Этот электрод называется катодом. Электрод, предназначенный для приема эмиттированных катодом электронов, называется анодом. На анод подают более высокий и положительный относительно катода потенциал. Катод должен отдавать с единицы поверхности большой ток эмиссии при возможно низкой температуре нагрева и обладать большим сроком службы. Нагрев катода в электровакуумном приборе производится протекающим по нему током. Будет интересно Что такое шаговое напряжение и чем оно опасно Такие термоэлектронные катоды разделяются на две основные группы: катоды прямого накала, катоды косвенного накала подогревные.
Катоды прямого накала представляют собой металлическую нить, которая непосредственно разогревается током накала и служит для излучения электронов.
Устройства, в которых энергия химической реакции превращается в электрическую энергию, называются гальваническими элементами. Простейший классический пример гальванического элемента — две пластины, изготовленные из различного металла и погруженные в раствор электролита. В такой системе окисление происходит на одном металле, а восстановление — на другом. Электрод, на котором протекает окисление, называется анодом. Электрод, на котором протекает восстановление — катодом. Из школьных учебников химии известен пример медно-цинкового гальванического элемента, работающего за счет энергии реакции между цинком и сульфатом меди.
В устройстве Якоби — Даниэля пластина из меди помещена в раствор сульфата меди медный электрод , цинковая пластина погружена в раствор сульфата цинка цинковый электрод. Цинковый электрод отдает катионы в раствор, создавая в нем избыточный положительный заряд, а у медного электрода раствор обедняется катионами, здесь раствор заряжен отрицательно. Замыкание внешней цепи заставляет электроны перетекать от цинкового электрода к медному. Равновесные отношения на границах фаз прерываются. Идёт окислительно-восстановительная реакция. Энергия самопроизвольно протекающей химической реакции превращается в электрическую. Если химическую реакцию провоцирует внешняя энергия электрического тока, идёт процесс, называемый электролизом.
Процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, протекающим при работе гальванического элемента. Электрод, на котором происходит восстановление, также называется катодом, но при электролизе он заряжен отрицательно, а анод — положительно. Применение в электрохимии Аноды и катоды принимают участие во многих химических реакциях: Электролиз; Гальваностегия; Гальванопластика. Электролизом расплавленных соединений и водных растворов получают металлы, производят очистку металлов от примесей и извлечение ценных компонентов электролитическое рафинирование. Из металла, подлежащего очистке, отливают пластины. Они помещаются в качестве анодов в электролизер. Под воздействием электрического тока металл подвергается растворению.
Его катионы переходят в раствор и разряжаются на катоде, образуя осадок чистого металла.
Как работает диод
- Что такое катод, определение, история и применение
- Диод как определить катод анод. Полярность светодиода: как определить где плюс, а где минус
- Об электрохимии замолвим слово
- Как проверить диод мультиметром
- Как определить, где плюс и минус
Выяснение катода и анода
Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность. Ток будет идти через диод, если отвод анод подключить к «плюсу», отвод «катод» — к «минусу». У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод. Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность. Что такое Анод и Катод? Определяем значение катода и анода: электрохимия и гальваника, процесс электролиза и зарядки аккумулятора, гальванотехника, катод и анод в электронике.
Как определить катод и анод
| Анод и катод: что это такое, как их определить и запомнить | это просто заумные названия положительного и отрицательного электрода в такой системе. |
| Катод — определение и практическое применение | Итак, при зарядке плюс аккумулятора станет анодом, а минус будет катодом. |
| Из чего делают катод и анод. Катод и анод в теории и практике | Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. |
| Полярность светодиода. Где плюс (анод) и минус (катод) у светодиода? | Почему в обозначениях диодного моста в схеме катоды диодов обозначаются как плюс а аноды как минус. |
| Плюс и минус у светодиода. Определяем полярность LED | Все знают, что у диода есть катод и анод. |
Как определить полярность светодиода
Катод и анод: где плюс и минус. У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Анод и катод: где плюс, а где минус? Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, их иногда можно спутать, что может привести к ошибкам. При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот.
Анод и катод
Катод и анод — обозначения и схемы определения катода и анода на электронной светодиодной лампе. Полярность катода по отношению к аноду может быть положительной или отрицательной в зависимости от того, как работает устройство. это просто заумные названия положительного и отрицательного электрода в такой системе. Что называют анодом и катодом, теоретические положения, принципы работы и способы применения в электрике на практике.
Выяснение катода и анода
| Анод и катод - что это и как правильно определить? | При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот. |
| Катод и анод | Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. |
| Анод и катод. Физико-химический процесс электролиза | Плюс подключается к аноду, а минус к катоду. |
| Как определить анод и катод | При разряде элемента гальваники элемента анод является минусом, а катод плюсом, при зарядке все будет наоборот. |
Что такое анод и катод, в чем их практическое применение
Кинетическая энергия электронов, входящих в анод, переходит в тепловую, которая может вызвать значительное повышение температуры анода и даже расплавить его. Поэтому важным параметром электровакуумного прибора является максимально допустимая мощность, рассеиваемая анодом в виде тепла. Для обеспечения хорошего отвода тепла от анодов их поверхности делают темными — покрывают слоем угля, циркония или титана, которые имеют наибольший коэффициент излучения. Аноды изготовляют из молибдена, тантала, никеля или графита в виде цилиндров, плоскостей или колпачков. Со стороны положительно заряженных электродов на частицу действует отталкивающая оила, а оо стороны отрицательно заряженных-притягивающая. По действием этих сил частицы претерпевают незначительные отклонения и выходят за пределы системы электродов. Возникновение короны у положительно заряженного стержня. При развитии короны вблизи положительно заряженного электрода происходит постоянное расширение области, охваченной короной. Под действием сил электрического поля легкие электроны лавины передвигаются к стержню и поглощаются им, тяжелые положительные ионы направляются к катоду.
Электрон может двигаться к положительно заряженному электроду за счет туннельного просачивания через потенциальные барьеры под влиянием приложенного напряжения. Перемещения такого рода приводят к миграции положительной дырки к отрицательному электроду и создает дырочный ток. Полируемая деталь всегда подвешивается на положительно заряженный электрод — анод. Основной недостаток электрохимического полирования — сглаживание острых углов при полировании деталей сложной формы. Плотность тока на остриях детали наибольшая, поэтому острые углы растворяются быстрее, чем остальная часть детали. Электролиз хлорной меди. Отрицательные ионы хлора притягиваются к положительно заряженному электроду — аноду. Отрицательно заряженные ионы хлора притягиваются к положительно заряженному электроду — аноду.
На поверхности анода каждый ион хлора С1 — разряжается, отдавая электрон аноду. Явление термоэлектронной эмиссии. Вылетевшие из нити лампы электроны притягиваются положительно заряженным электродом А, вследствие чего во внешней цепи устанавливается ток. Если же электрод А соединен с отрицательным полюсом батареи, то он отталкивает электроны, вылетающие из накаленной нити; в этом случае тока во внешней цепи не будет. Это «ГОСТ 15596-82. Термины и определения». Там на странице 3 можно прочесть следующее: «Отрицательный электрод химического источника тока это электрод, который при разряде источника является анодом». То же самое, «Положительный электрод химического источника тока это электрод, который при разряде источника является катодом».
Термины выделены мной. Но тексты правила и ГОСТа противоречат друг-другу. В чем же дело? А всё дело в том, что, например, деталь, опущенная в электролит для никелирования или для электрохимического полирования, может быть и анодом и катодом в зависимости от того наносится на нее другой слой металла или, наоборот, снимается. Электрический аккумулятор является классическим примером возобновляемого химического источника электрического тока. Он может быть в двух режимах — зарядки и разрядки. Направление электрического тока в этих разных случаях будет в самом аккумуляторе прямо противоположным, хотя полярность электродов не меняется. В зависимости от этого назначение электродов будет разным.
При зарядке положительный электрод будет принимать электрический ток, а отрицательный отпускать.
В усилителях большой мощности эти шумы становятся заметными. В качественной усилительной аппаратуре по-прежнему применяются вакуумные лампы. Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах вытесняются экранами с LED подсветкой. Они более экономичны, отлично передают цветовую палитру, позволяют сделать приемник почти плоским. Катод в вакуумных приборах Изделия этой категории выполняют свои функции следующим образом. Катод — это генерирующий элемент, который отличается относительно малой работой для выхода электронов. Повышают эффективность данного компонента с помощью нагрева. Ток через центральную часть проходит при соответствующей полярности подключения Эта схема демонстрирует прямую зависимость применяемых терминов от движения электронов. В некоторых вакуумных приборах между анодом и катодом устанавливают сетчатую перегородку, которой регулируют силу тока и соответствующий коэффициент усиления.
Модифицированный вариант — электронно-лучевая трубка ЭЛТ В типичной конструкции применяют несколько анодов, которые разгоняют электроны и обеспечивают фокусировку луча. Изменением напряжения на горизонтальных вертикальных пластинах перемещают поток в нужном направлении. Экран изнутри покрыт слоем люминофора, который светится в видимом диапазоне спектра при попадании заряженных частиц. Для нагрева применяют прямые и косвенные методики. Катод накрывают модулятором. Это изделие создают в форме стакана с отверстием в центральной части дна. Сюда подают отрицательный потенциал, который оказывает существенное влияние на энергетические параметры пучка и силу свечения. К сведению. При повышении мощности электронной пушки сфокусированный поток можно использовать для локального нагрева, сварки. Такие технологии обеспечивают высокое качество соединений.
В соответствующем исполнении они пригодны для создания оружия. Разбираемся с электрическим аккумулятором Это по-настоящему классический пример химического источника электрического тока, что является возобновляемым. В обоих этих случаях будет разное направление электрического тока Но обратите внимание, что полярность электродов при этом меняться не будет. И они могут выступать в разных ролях: Во время зарядки положительный электрод принимает электрический ток и является анодом, а отрицательный его отпускает и именуется катодом.
Принцип действия таких установок одинаков: изделие погружают в электролитическую ванную, в которой оно выступает катодом.
На его поверхности осаждаются ионы металла — катионы. Чтобы изделие стало катодом, к нему подключают плюсовой вывод источника питания. Вакуумные и полупроводниковые электроприборы Понятие катода и анода, а точнее плюса и минуса в вакуумных и полупроводниковых приборах связано с возможностью протекания тока только в одном направлении или в двух. Полупроводник допускает только прямое течение тока, а при наложении напряжения обратного типа ток здесь течет, но крайне незначительно. Для резистора же вопрос не принципиален: он пропускает ток в обоих направлениях.
Катодом и анодом называют выводы диода — ножки. К плюсу батареи подключается анод. Называется он так, потому что у диода в ток любом случае втекает в анод. Светодиод и даже вакуумный подключается точно так же: анод к плюсу, а катод к минусу. У пассивных потребителей катод и анод плюс и минус не меняются.
Использование процессов электролиза позволяет получать чистые металлы, так как на катоде образуются атомы только того металла, положительные ионы которого содержатся в растворе электролита. Методом электролиза наносят очень тонкое цинковое покрытие стальных листов и деталей любой конфигурации. Гальваническое покрытие эффективно защищает металл от коррозии.
В вакуумных электронных приборах Примером вакуумных приборов служат радиоэлектронные лампы, электронно-лучевые трубки, кинескопы телевизоров. Они работают по одному и тому же принципу: Разогретый катод испускает электроны, которые устремляются к аноду с высоким положительным электрическим потенциалом. Образование электронов на раскаленном электроде называется термоэмиссией, а электрический ток, возникающий между катодом и анодом, называется термоэмиссионным.
Ценность таких приборов в том, что они проводят ток только в одном направлении — от катода к аноду. Добавление сетки между электродами позволяет регулировать параметры тока в широких пределах, путем изменения напряжения на сетке. Такие вакуумные лампы используются в качестве усилителей сигналов.
В данное время вакуумные приборы используются довольно редко, так как их с успехом заменяют миниатюрные полупроводниковые диоды и транзисторы, часто выполненные на монокристалле в виде микросхемы. В полупроводниковых приборах Электронные детали на основе полупроводников ценятся малым потреблением тока и небольшими размерами. Они почти вытеснили вакуумные лампы из употребления.
Выводы полупроводниковых приборов традиционно называют анодами и катодами. При всех плюсах полупроводников, у этих приборов есть недостаток — они «шумят». В усилителях большой мощности эти шумы становятся заметными.
В качественной усилительной аппаратуре по-прежнему применяются вакуумные лампы. Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах вытесняются экранами с LED подсветкой. Они более экономичны, отлично передают цветовую палитру, позволяют сделать приемник почти плоским.
Как определить анод и катод Подробно о методах подключения светодиодов Что это такое катод и анод, выясняют в частных моментах: при определении выводов у полупроводниковых элементов или при идентификации электродов в электрохимических процессах. Полупроводниковый диод требует позиционного размещения в электросхемах. Для правильного соединения необходимо отождествить выводы.
Это можно сделать по следующим признакам: маркировка, нанесённая на корпус элемента; длина выводов детали; показания тестера при измерениях в режиме омметра или проверки диодов; использование источника тока с известной полярностью. Маркировка полупроводников такого типа может быть выполнена при помощи нанесения на корпус графического обозначения диода. Тогда минус К — это вывод со стороны вертикальной линии, в которую упирается контур стрелки.
Ножка диода, от которой выходит стрелка, — это плюс А. Так графически указано прямое направление тока — от «А» к «К». Другим способом обозначения анода у диодного элемента могут быть нанесённые на корпус одна или две цветные точки или пара узких колец.
Существуют конструктивно выполненные диоды, у которых минусовой катодный вывод обозначен широким серебряным кольцом. Диод 2А546А-5 ДМ служит таким примером. Примеры нанесения меток на диоды Длина ножек светодиодов, ни разу не паянных в платы, также может указывать на полярность выводов.
У led-диодов длинная ножка — это положительный электрод, короткая — отрицательный вывод. К тому же форма корпуса обрез края окружности может служить ориентиром. Полярность выводов led-диодов При определении мультиметром полярности контактных выводов полупроводника подключают его в режиме тестирования диодов.
Если на дисплее появились цифры, значит, диод подключён в прямом направлении. Если под рукой нет тестера, определить названия выводов диода можно, собрав последовательную цепь из батарейки, лампочки и диода.