Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, их иногда можно спутать, что может привести к ошибкам. Для нормальной работы анод и катод светодиода должны подключаться к соответствующим полюсам источника напряжения согласно принципиальной схеме. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус. Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность.
Распознавание с помощью мультиметра.
- Анод и катод: что это такое, как их определить и запомнить
- Что такое анод и катод — простое объяснение
- Выяснение катода и анода
- Понятие анода и катода
Выяснение катода и анода
Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты. Схема заряда АКБ Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция. Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются. На заметку. Применение в электронике В электронике применяют особенности диодов впускать заряд по прямому маршруту, но не отпускать обратно. Р-n переход тока Работа светодиода заключается в свойстве кристаллов, которые светятся при пропускании через p-n переход тока по прямой. В электрохимии электрические проводники необходимы при создании автономных источников питания аккумуляторные батареи , а также при воспроизведении технологических процессов. Аноды, катоды участвуют в электролизе, электроэкстракции, гальваностегии и гальванопластике.
Гальваника — восстановления металла при химических процессах под воздействием электротока.
В таких приборах электроны покидают «К» и в вакууме направляются к «А», тем самым создавая электрический ток. Анод — это электрод лампы с положительным потенциалом. Он выполняется в виде короба окружающего сетку и «К». Может быть из молибдена, тантала, графита, никеля. Его конструкция различна, порой имеет рёбра для теплоотвода. Сетка — элемент, расположенный посередине, управляет потоком частиц.
Чаще всего она выполнена в виде спирали, обвивающей катод. Чем больше площадь поверхности катода, и чем сильнее он разогрет, тем больший ток протекает через лампу. Одним из свойств p—n-перехода является способность изменять свое сопротивление в зависимости от полярности напряжения внешнего источника. Причем разница сопротивлений при прямом и обратном направлениях тока через p—n-переход может быть настолько велика, что в ряде случаев, например для силовых диодов, можно считать, что ток протекает через диод только в одном направлении — прямом, а в обратном направлении ток настолько мал, что им можно пренебречь. Прямое направление — это когда электрическое поле внешнего источника направлено навстречу электрическому полю p—n- перехода, а обратное — когда направления этих электрических полей совпадают. Полупроводниковые диоды, использующие вентильное свойство p—n-перехода, называются выпрямительными диодами и широко используются в различных устройствах для выпрямления переменного тока. Читайте также: Как и что можно сделать из моторчика от игрушки или бытовой техники.
Чисто мужские занятия: что можно сделать из моторчика? Графическое изображение этой зависимости представлено на рис. Вольт-амперная характеристика имеет явно выраженную нелинейность, что предопределяет зависимость сопротивления диода от положения рабочей точки. При протекании через диод прямого тока полупроводниковая структура нагревается, и если температура превысит при этом предельно допустимое значение, то произойдет разрушение кристаллической решетки полупроводника и диод выйдет из строя. Существуют несколько видов пробоя p—n-перехода в зависимости от концентрации примесей в полупроводнике, от ширины p—n-перехода и температуры: обратимый электрический пробой ; необратимые тепловой и поверхностный пробои. Необратимый пробой для полупроводникового прибора является нерабочим и недопустимым режимом. Так, класс 1 соответствует 100 В обратного напряжения, класс 2 — 200 В и т.
Диоды, работающие в таком режиме, называются стабилитронами, т. Поэтому для стабилитронов рабочим является участок пробоя на обратной ветви ВАХ, а напряжение пробоя напряжение стабилизации является одним из основных параметров. Анод и катод у полупроводниковых приборов Как проверить стабилитрон мультиметром Полупроводниковые элементы проводят электричество в определённом направлении. Если рассматривать полупроводниковый диод, то его электроды также носят название «катод» и «анод». При прикладывании к нему прямого напряжения: положительный заряд к аноду, диод открыт. Если положительный потенциал приходит на катод, диод закрыт. Такой диод имеет p-n переход между двумя этими областями и требователен к приложенной полярности.
Вывод элемента из p-области именуется «А», из n-области — «К». Полупроводниковый диод Что такое диод Диодами называют электронные элементы, сопротивление которых меняется в зависимости от направления тока. Если ток подается в одну сторону плюс на плюс , он проходит легко диод открыт благодаря низкому сопротивлению. При изменении направления электротока минус на плюс диод закрывается, сопротивление многократно увеличивается, теряется мощность, элемент нагревается. Существуют полупроводниковые элементы, которые блокируют ток до критического значения, потом открываются. Их называют симисторами. Знак анода и катода Каким знаком обозначается «К», каким «А», зависит от того, какая процедура и в какой области рассматривается.
В электрохимии есть два устройства, имеющие различие в обозначении знаками: электролизёр и гальванический элемент. При электролизе окислительно-восстановительном химическом взаимодействии под влиянием внешнего ИП минусом «-» обозначают катод. Именно на нём восстанавливаются металлы, из-за избытка электронов.
Если положительный щуп приложить к аноду, отрицательный — к катоду, стабилитрон откроется, на экране будет видно значение напряжения. Если поменять щупы местами, стабилитрон закроется, на экране появится цифра 1.
Путем подачи питания Чтобы использовать тестирование с помощью подключения к питанию, требуется источник с напряжением 3-6 В и резистор с любой мощностью на 300—470 Ом. Резистор припаивается к одной ножке мультиметра. Затем нужно коснуться щупами выводов. Светодиод светится, если плюсовой щуп касается анода, минусовой — катода. Технической документации Большой объем информации размеры, цоколевку, электрические параметры о полупроводниковом источнике света предоставляют производители в технической документации.
Она выдается при покупке больших партий электронных элементов вместе с другой сопроводительной документацией. Если покупать один или несколько светодиодов, продавец техдокументацию не предоставит. Если известна марка изделия, данные можно найти в справочниках и сети интернет. На схеме полупроводниковый источник света обозначается пиктограммой в форме треугольника, на вершине которого начерчена линия, перпендикулярная основанию. Вершина направлена на катод.
Для обозначения светодиода используются 2 стрелки над изображением. 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 Как вычисляется резонансная частота колебательного контура 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 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. Читайте также: Независимый расцепитель: устройство защитного отключения на примере PH-47 Как определить, где анод, а где катод? При определении катода и анода необходимо в первую очередь ориентироваться на направление тока, а не на полярность источника питания.
Несмотря на то, что эти понятия тесно связаны с полярностью тока, они больше обусловлены направлениями векторов электричества. Например, в аккумуляторах, при перезарядке, происходит изменение ролей катода и анода. Это связано с тем, что во время зарядки изменяется направление электрического тока. Электрод, выполнявший роль электрода при работе аккумулятора в режиме источника питания во время зарядки выполняет функции катода и наоборот — катод превращается в анод. На рис.
Анионы устремляются к аноду, а положительные катионы — в сторону катода. Электролиз При электролизе перемещаются носители зарядов разных знаков, однако, по определению, анодом является тот электрод, в который втекает ток. На рисунке анод подсоединён к положительному полюсу источника тока, а значит, ток условно втекает в этот электрод. Обратите внимание на рисунок 2, где изображена схема гальванического элемента. Рис 2.
Гальванический элемент Рис. Гальванический элемент Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать. При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом.
Катод у цилиндрических полупроводников больше, чем анод Если светодиод не паяный или его паяли, но не укорачивали ножки, то определить, где анод, можно по длине выводов. Более длинная ножка — анод.
Это полезно, если корпус полупроводника непрозрачный. Анодный вывод у цилиндрических светоизлучающих полупроводников более длинный, чем катод На заметку. Если корпус полупроводника металлостеклянный, то катод соединен с корпусом прибора и нередко толще, чем анод. Один из вариантов — использование дисковой трехвольтовой батарейки не путать с аккумулятором. К примеру, CR2032.
При правильной полярности подключения плюс батарейки на анод светодиод засветится. К сожалению, не все светодиоды проверяются таким способом. Если прямое падение напряжения у полупроводника больше 3. Таких светодиодов немало. Обычно это SMD-приборы с несколькими кристаллами в одном корпусе, соединенными последовательно.
Но для определения полярности цилиндрических светодиодов обычно трех вольт достаточно.
Электролиз
Всего есть два способа передачи энергии: с помощью электронов; с помощью дырок. Про электроны многие знают. У атома любой материи есть ядро и электроны. В металлах основным носителем энергии служат электроны, поскольку их достаточно легко можно оторвать от ядер. В диодах применяется другой материал — полупроводник.
До полупроводников применялись вакуумные лампы, где основным носителем также были электроны. Этот материал отличается от металлов и диэлектриков тем, что в обычном состоянии он является диэлектриком — почти не пропускает через себя ток. При нагревании появляются освободившиеся электроны, которые могут участвовать в переносе заряда, то есть принимают свойства металлов, хотя и не в полной мере. Хотя для создания диода могут использоваться разные материалы, например, металл, диэлектрик и подобные, мы поговорим о широко используемых диодах, состоящих из двух полупроводников.
Материалом может служить: кремний; германий; соединения галлия и индия. Это лишь некоторые материалы, но их чаще всего используют. Далее к полупроводнику добавляют другой химический элемент, который при соединении с полупроводником либо отдает ему электрон в этом случае говорят, что примесь донорная , либо забирает тогда примесь называется акцепторной. В первом случае в полупроводнике наблюдается избыток электронов, во втором случае их недостает.
Чтобы определить полярность диода, важно знать, какой тип полупроводника находится с одной и с другой стороны. Всего существует два типа: n-тип; p-тип. N-тип называют полупроводник с примесью, в котором основными носителями служат электроны, поскольку в этом материале их избыток. P-тип — полупроводник с недостатком электронов.
Такую проводимость называют дырочной. Если эти два типа соединить вместе, то получим диод. Как работает диод Основа работы диода заключается в разной проводимости двух полупроводников в этой статье речь только о них , соединенных вместе. Полупроводник типа n пропускает электроны, а p-типа — дырки.
Если полярность диода соблюдена, то есть на n-тип подается минус, а на p-тип — плюс, то на каждый тип подается прямое напряжение и диод открыт. Если знаки питания поменять местами, то есть подать обратное напряжение, то диод будет закрыт. Почему такое происходит? В месте соединения двух полупроводников разной проводимостью образуется небольшая область смещения.
Это когда электроны с n-типа частично переходят в область p-типа. В этом месте нет свободных электронов и дырок. Во время подключения прямого напряжения недостаток электронов и дырок восполняется источником питания, то есть закрытая для перехода носителей заряда зона почти исчезает. Электроны, под действием электродвижущей силы, действующей в источнике питания, перепрыгивая из дырки в дырку, проходят участок p-типа и попадают на проводник.
Что будет, если поменять полярность питания: к участку n-типа подключить плюс, а к p-типа — минус?
Примеси, содержащиеся в первоначальной неочищенной металлической пластине, либо остаются нерастворимыми в виде анодного шлама, либо переходят в электролите, откуда удаляются. Электролитическому рафинированию подвергают медь, никель, свинец, золото, серебро, олово. Электроэкстракция — процесс выделения металла из раствора в ходе электролиза. Для того чтобы металл перешёл в раствор, его обрабатывают специальными реагентами. В ходе процесса на катоде происходит выделение металла, характеризующегося высокой чистотой. Так получают цинк, медь, кадмий. Чтобы избежать коррозии, придать прочность, украсить изделие поверхность одного металла покрывают слоем другого.
Этот процесс называется гальваностегией. Гальванопластика — процесс получения металлических копий с объёмных предметов электроосаждением металла. Применение в вакуумных электронных приборах Принцип действия катода и анода в вакуумном приборе может продемонстрировать электронная лампа. Она выглядит как герметически запаянный сосуд с металлическими деталями внутри. Прибор используется для выпрямления, генерирования и преобразования электрических сигналов. По числу электродов выделяют: диоды; тетроды; пентоды и т. Диод — вакуумный прибор с двумя электродами, катодом и анодом. Катод подключен к отрицательному полюсу источника питания, анод — к положительному.
Предназначение катода — испускать электроны под действием нагрева электрическим током до определенной температуры. Посредством испущенных электронов создается пространственный заряд между катодом и анодом. Самые быстрые электроны устремляются к аноду, преодолевая отрицательный потенциальный барьер объемного заряда. Анод принимает эти частицы. Создается анодный ток во внешней цепи. Электронным потоком управляют с помощью дополнительных электродов, подавая на них электрический потенциал.
В него уже входят заряды, хотя по прежнему и не известно, что именно является их переносчиком. Однако, ясно, что они могут быть положительными и отрицательными. Начинается эпоха активного изучения электричества.
А Джордж Стони рассчитывает заряд одного такого иона и предлагает термин "электрон" для минимального неделимого заряда. Электрон в переводе с греческого значит "янтарь", что отсылает нас к представлениям о "смоляном токе". А другой эксперимент Жана Перрена показывает, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных частиц.
Электронным потоком управляют с помощью дополнительных электродов, подавая на них электрический потенциал.
Посредством диодов переменный ток преобразуется в постоянный. Применение в электронике Сегодня используется полупроводниковые типы диодов. В электронике широко используется свойство диодов пропускать ток в прямом направлении и не пропускать в обратном. Работа светодиода основана на свойстве кристаллов полупроводников светиться при пропускании через p-n переход тока в прямом направлении.
Гальванические источники постоянного тока — аккумуляторы Химические источники электрического тока, в которых протекают обратимые реакции, называются аккумуляторами: их перезаряжают и используют многократно. При работе свинцового аккумулятора происходит окислительно-восстановительная реакция. Металлический свинец окисляется, отдает свои электроны, восстанавливая диоксид свинца, принимающего электроны. Металлический свинец в аккумуляторе — анод, он заряжен отрицательно.
Диоксид свинца — катод и заряжен положительно. По мере разряда аккумулятора расходуются вещества катода и анода и их электролита, серной кислоты. Чтобы зарядить аккумулятор, его подключают к источнику тока плюсом к плюсу, минусом к минусу. Направление тока теперь обратное тому, какое было при разряде аккумулятора.
Электрохимические процессы на электродах «обращаются». Теперь свинцовый электрод становится катодом, на нем проходит процесс восстановления, а диоксид свинца — анодом, с протекающей процедурой окисления. В аккумуляторе вновь создаются вещества, необходимые для его работы. Проблема возникает из-за того, что определенный знак заряда не может быть прочно закреплен за анодом или катодом.
Часто катодом является положительно заряженный электрод, а анодом — отрицательный. Часто, но не всегда. Все зависит от процесса, протекающего на электроде. Деталь, которую поместили в электролит, может быть и анодом и катодом.
Как определить полярность диода
| Электролиз, подготовка к ЕГЭ по химии | Минус у светодиода (катод) имеет большие размеры, чем плюс (анод). |
| Анод и катод: что это такое | При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот. |
Где у светодиода плюс а где минус — 5 способ для быстрого определения
Минус у светодиода (катод) имеет большие размеры, чем плюс (анод). Новости и общество Самодостаточность — это стремление к одиночеству или бегство от реальности? Итак, важно подвести итоги, отвечая на вопрос – как запомнить, где плюс, а где же минус у анода и катода?
Определяем полярность диода: катод и анод
Получается электрический ток. Если к этим электродам подключить внешнюю нагрузку, то получится электрическая цепь. Заряд будет "пробегать" по этой внешней нагрузке например по лампочке и появится электрический ток. Ну а катод и анод - это просто заумные названия положительного и отрицательного электрода в такой системе. На аноде происходит окислительная реакция а сам он восстановитель в системе.
С него уходят заряженные частицы в цепь. На катоде происходит восстановительная реакция, а сам он окислитель. В цепи он принимает заряженные частицы. Есть тут и заковырка, куда же без неё : Мало запомнить, что анод - это минус, а катод - это плюс.
Очень важно понимать логику процесса и анализировать его химию. Пока мы находимся в рамках системы "элемент питания" всё будет действительно так, как мы описали выше. Но что, если мы рассматриваем электролиз?
Катодом всегда служит разогретый электрод, изготовленный в форме цилиндра. Электроны при термоэмиссии двигаются к аноду коробочке или пластине — вольфрамовому проводнику с большим сопротивлением. Для определения работоспособности стабилитрона используется мультиметр в режиме прозвона. Если положительный щуп приложить к аноду, отрицательный — к катоду, стабилитрон откроется, на экране будет видно значение напряжения.
Если поменять щупы местами, стабилитрон закроется, на экране появится цифра 1. Путем подачи питания Чтобы использовать тестирование с помощью подключения к питанию, требуется источник с напряжением 3-6 В и резистор с любой мощностью на 300—470 Ом. Резистор припаивается к одной ножке мультиметра. Затем нужно коснуться щупами выводов. Светодиод светится, если плюсовой щуп касается анода, минусовой — катода. Технической документации Большой объем информации размеры, цоколевку, электрические параметры о полупроводниковом источнике света предоставляют производители в технической документации. Она выдается при покупке больших партий электронных элементов вместе с другой сопроводительной документацией.
Если покупать один или несколько светодиодов, продавец техдокументацию не предоставит. Если известна марка изделия, данные можно найти в справочниках и сети интернет. На схеме полупроводниковый источник света обозначается пиктограммой в форме треугольника, на вершине которого начерчена линия, перпендикулярная основанию. Вершина направлена на катод. Для обозначения светодиода используются 2 стрелки над изображением. 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. Как определить, где анод, а где катод? При определении катода и анода необходимо в первую очередь ориентироваться на направление тока, а не на полярность источника питания. Несмотря на то, что эти понятия тесно связаны с полярностью тока, они больше обусловлены направлениями векторов электричества. Например, в аккумуляторах, при перезарядке, происходит изменение ролей катода и анода.
Это связано с тем, что во время зарядки изменяется направление электрического тока. Электрод, выполнявший роль электрода при работе аккумулятора в режиме источника питания во время зарядки выполняет функции катода и наоборот — катод превращается в анод. На рис. Анионы устремляются к аноду, а положительные катионы — в сторону катода. Электролиз При электролизе перемещаются носители зарядов разных знаков, однако, по определению, анодом является тот электрод, в который втекает ток. На рисунке анод подсоединён к положительному полюсу источника тока, а значит, ток условно втекает в этот электрод. Обратите внимание на рисунок 2, где изображена схема гальванического элемента.
Рис 2. Гальванический элемент Рис. Гальванический элемент Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать. При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом. Обратите внимание на рисунок строения гальванического источника тока. Стрелки вверху указывают направление движения электронов, однако направлением тока условно принято считать перемещение от плюса к минусу То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления. Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента.
При вдумчивом подходе все стает на свои места. При определении позиций анода и катода в радиоэлектронных элементах пользуются справочными материалами. На назначение электродов указывает: длина выводов для светодиодов рис. Электроды светодиода Определение назначений выводов у полупроводниковых диодов можно определить с помощью измерительных приборов.
Начинается эпоха активного изучения электричества. А Джордж Стони рассчитывает заряд одного такого иона и предлагает термин "электрон" для минимального неделимого заряда.
Электрон в переводе с греческого значит "янтарь", что отсылает нас к представлениям о "смоляном токе". А другой эксперимент Жана Перрена показывает, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных частиц. Наконец картинка собралась воедино. Направление тока было выбрано очень давно: от плюса к минусу, то есть от анода к катоду.
Гальванический элемент Плюсовой вывод источника тока является катодом, а не анодом, как можно было бы ожидать. При внимательном изучении принципа работы гальванического элемента можно понять, почему анод является отрицательным полюсом.
Обратите внимание на рисунок строения гальванического источника тока. Стрелки вверху указывают направление движения электронов, однако направлением тока условно принято считать перемещение от плюса к минусу. То есть, при замыкании цепи, ток входит именно в отрицательный полюс, который и является анодом, на котором происходит реакция окисления. Иначе говоря, ток от положительного электрода через нагрузку попадает на анод, являющийся отрицательным полюсом гальванического элемента. При вдумчивом подходе все стает на свои места. При определении позиций анода и катода в радиоэлектронных элементах пользуются справочными материалами.
На назначение электродов указывает: длина выводов для светодиодов рис. Диод Рис. Электроды светодиода Определение назначений выводов у полупроводниковых диодов можно определить с помощью измерительных приборов. Например, все типы диодов кроме стабилитронов проводят ток только в одном направлении. Если вы подключили тестер или омметр к диоду, и он показал незначительное сопротивление, то к положительному щупу прибора подключен анод, а к отрицательному — катод. Если известен тип проводимости транзистора, то с помощью того же тестера можно определить выводы эмиттера и коллектора.
Между ними сопротивление бесконечно велико тока нет , а между базой и каждым из них проводимость будет только в одну сторону, как у диода. Зная тип проводимости, по аналогии с диодом, можно определить: где анод, а где катод, а значит определить выводы коллектора или эмиттера см. Транзистор на схемах и его электроды Что касается вакуумных диодов, то их невозможно проверить путем измерения обычными приборами. Поэтому их выводы расположены таким образом, чтобы исключить ошибки при подключении. В электронных лампах выводы точно совпадают с расположением контактов гнезда, предназначенного для этого радиоэлемента. Основные свойства катодов Любой электровакуумный прибор имеет электрод, предназначенный для испускания эмиссии электронов.
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. 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. Поверхность излучения катодов прямого накала невелика, поэтому от них нельзя получить большой ток эмиссии. Малая теплоемкость нити не позволяет использовать для нагрева переменный ток.
Кроме того, при нагреве переменным током температура катода не постоянна во времени, а следовательно, меняется во времени и ток эмиссии. Положительным свойством катода прямого накала является его экономичность, которая достигается благодаря малому количеству тепла, излучаемого в окружающую среду вследствие малой поверхности катода. Катоды прямого накала изготовляются из вольфрамовой и никелевой проволоки. Для повышения экономичности катода вольфрамовую или никелевую проволоку керн «активируют» — покрывают пленкой другого элемента. Такие катоды называются активированными. Если на поверхность керна нанесена электроположительная пленка пленка из цезия, тория или бария, имеющих меньшую работу выхода, чем материал керна , то происходит поляризация пленки: валентные электроны переходят в керн, и между положительно заряженной пленкой и керном возникает разность потенциалов, ускоряющая движение электрона при выходе его из керна.
Работа выхода катода с такой мономолекулярной электроположительной пленкой оказывается меньше работы выхода электрона как из основного металла, так и из металла пленки.
Анод и катод. Физико-химический процесс электролиза
У гальванических элементов плюсом является катод, минусом — анод. У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус. У гальванических элементов плюсом является катод, минусом – анод.
Как определить катод и анод
Все знают, что у диода есть катод и анод. определяем где минус, где плюс. При разряде гальванического элемента анод — минус, катод — плюс, при зарядке наоборот.
Что такое анод и катод, в чем их практическое применение
Другие способы определения полярности Самый простой вариант для определения где плюс у светодиода — это батарейки с материнской платы, типоразмера CR2032. Её напряжение порядка 3-х вольт, чего вполне хватит чтобы зажечь диод. Подключите светодиод, в зависимости от его свечения вы определите расположение его выводов. Таким образом можно проверить любой диод. Однако это не очень удобно. Жертвенный анод Расходуемые аноды, устанавливаемые «на лету» для защиты металлических конструкций от коррозии. При катодной защите металлический анод, который более реагирует на коррозионную среду, чем металлическая система, которую необходимо защитить, электрически связан с защищаемой системой. В результате металлический анод частично корродирует или растворяется вместо металлической системы. Например, корпус корабля из железа или стали может быть защищен цинковым анодом , который растворяется в морской воде и предотвращает коррозию корпуса.
Жертвенные аноды особенно необходимы для систем, в которых статический заряд создается под действием текущих жидкостей, таких как трубопроводы и плавсредства. Протекторные аноды также обычно используются в водонагревателях резервуарного типа. В 1824 году, чтобы уменьшить воздействие этого разрушительного электролитического воздействия на корпуса судов, их крепления и подводное оборудование, ученый-инженер Хамфри Дэви разработал первую и до сих пор наиболее широко используемую морскую систему электролизной защиты. Дэви установил расходуемые аноды, сделанные из более электрически реактивного менее благородного металла, прикрепленные к корпусу судна и электрически связанные, чтобы сформировать цепь катодной защиты. Менее очевидным примером этого типа защиты является процесс цинкования железа. Этот процесс покрывает железные конструкции например, ограждения покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от воздействия коррозии. Неизбежно происходит повреждение цинкового покрытия в результате растрескивания или физического повреждения.
Когда это происходит, коррозионные элементы действуют как электролит, а комбинация цинка и железа — как электроды. Результирующий ток гарантирует, что цинковое покрытие будет потеряно, но основное железо не подвергнется коррозии. Такое покрытие может защитить железную конструкцию в течение нескольких десятилетий, но как только защитное покрытие израсходовано, железо быстро корродирует. Если же, наоборот, олово используется для покрытия стали, то при нарушении покрытия оно фактически ускоряет окисление железа. Способы определения полярности Методов определения полярности у светодиодов несколько. Проще, особенно у новых приборов, сделать это внешним осмотром. Производители учитывают особенности элементов и вводят в их маркировку и форму метки, по которым пользователю просто определить направление пропускания тока через элементы. Это помогает избегать ошибок при составлении электронных схем.
Определить полярность светодиодов в старых схемах помогут специальные приборы — тестеры, мультиметры. У элементов SMD предназначены для монтажа на поверхность , применяемых в лампочках, индикаторах, светодиодных лентах, проверка полярности производится по имеющимся меткам: срезу угла корпуса, указывающему, что расположенные рядом выходы — катодные; теплоотводу, который располагается ближе к аноду снизу корпуса; пиктограммам в форме буквы П, обращенной верхней полкой в сторону анода, Т — ее верх обращен к катоду; пиктограмме в виде треугольника, вершина которого указывает на катод. Применение измерительного прибора Проверить полярность таким способом требуется чаще при использовании старых элементов или их замене в схемах. Для этого применяют мультиметр тестер. Проверку с помощью мультиметра выполняют в такой последовательности: Черный щуп измерителя прикладывают к минусу выходу катода или гнезду, на котором указан знак заземления. Пользуются режимом Омметра или тем, которым проверяют диоды. Щупы мультиметра прикладывают к выводам, меняя порядок.
На корпусе таких диодов можно найти конструктивный срез. Именно он указывает на отрицательный контакт катод. С противоположной стороны, соответственно, будет расположен положительный анод. Теплоотвод с обратной стороны корпуса также подсказывает полярность. Он смещен к аноду. На небольшие SMD диоды например, типоразмер 1206 в качестве подсказки наносят специальные пиктограммы. Они имеют форму треугольника, буквы П или Т. Выступ обозначает катод. Распознавание с помощью мультиметра. При помощи обычного мультиметра можно обозначить контакты у диодов с высокой степенью точности. Попутно обнаружится исправность элемента и цвет свечения. Воспользоваться тестером можно 3-мя путями. Во-первых, проверить LED устройство на режиме «проверка сопротивления — 2 кОм». При этом следует прикоснуться щупами мультиметра к контактам светодиода. Если красный положительный щуп тестера коснется анода диода, а черный отрицательный — катода, то экран покажет значение 1600-1800 Ом. В противоположном случае тестер выдаст единицу. Значит, щупы нужно поменять местами. Если и это не помогло, значит, элемент неисправен. Узнать цвет свечения таким методом не получится. Во-вторых, можно установить мультиметр в режим «прозвонка, проверка диода». Если красный провод дотронется до анода, а черный — до катода, то элемент будет светиться.
В отдельных случаях SMD 1206 можно встретить еще один способ обозначения полярности светодиодов: с помощью треугольника, П-образной или Т-образной пиктограммы на поверхности диода. Выступ или сторона, на которую указывает треугольник, является направлением протекания тока, а вывод расположенный там — катодом. Определяем полярность мультиметром При замене диодов на новые, вы можете определить плюс и минус питания вашего прибора по плате. Светодиоды в прожекторах и лампах обычно распаяны на алюминиевой пластине, поверх которой нанесён диэлектрик и токоведущие дорожки. Сверху она обычно имеет белое покрытие, на нём часто указана информация о характеристиках источника питания, иногда и распиновка. Но как узнать полярность светодиода в лампочке или матрице если на плате нет сведений? Например, на этой плате указаны полюса каждого из светодиодов и их наименование — 5630. Чтобы проверить на исправность и определить плюс и минус светодиода воспользуемся мультиметром. Черный щуп подключаем в минус, com или гнездо со знаком заземления. Обозначение может отличаться в зависимости от модели мультиметра. Далее выбираем режим Омметра или режим проверки диодов. Затем подключаем поочередно щупы мультиметра к выводам диода сначала в одном порядке, а потом наоборот. Когда на экране появятся хоть какие-то значения, или диод загорится — значит полярность правильная. На режиме проверки диодов значения равны 500-1200мВ. В режиме измерения значения будут подобными тем, что на рисунке. Единица в крайнем левом разряде обозначает превышение предела, либо бесконечность. Другие способы определения полярности Самый простой вариант для определения где плюс у светодиода — это батарейки с материнской платы, типоразмера CR2032. Её напряжение порядка 3-х вольт, чего вполне хватит чтобы зажечь диод. Подключите светодиод, в зависимости от его свечения вы определите расположение его выводов. Таким образом можно проверить любой диод. Однако это не очень удобно. Жертвенный анод Расходуемые аноды, устанавливаемые «на лету» для защиты металлических конструкций от коррозии. При катодной защите металлический анод, который более реагирует на коррозионную среду, чем металлическая система, которую необходимо защитить, электрически связан с защищаемой системой. В результате металлический анод частично корродирует или растворяется вместо металлической системы. Например, корпус корабля из железа или стали может быть защищен цинковым анодом , который растворяется в морской воде и предотвращает коррозию корпуса. Жертвенные аноды особенно необходимы для систем, в которых статический заряд создается под действием текущих жидкостей, таких как трубопроводы и плавсредства. Протекторные аноды также обычно используются в водонагревателях резервуарного типа. В 1824 году, чтобы уменьшить воздействие этого разрушительного электролитического воздействия на корпуса судов, их крепления и подводное оборудование, ученый-инженер Хамфри Дэви разработал первую и до сих пор наиболее широко используемую морскую систему электролизной защиты. Дэви установил расходуемые аноды, сделанные из более электрически реактивного менее благородного металла, прикрепленные к корпусу судна и электрически связанные, чтобы сформировать цепь катодной защиты. Менее очевидным примером этого типа защиты является процесс цинкования железа. Этот процесс покрывает железные конструкции например, ограждения покрытием из металлического цинка. Пока цинк остается неповрежденным, железо защищено от воздействия коррозии.
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. При разрядке — наоборот. При отсутствии движения электрического тока разговоры об аноде и катоде бессмысленны. Фарадей в январе 1834г. Каковы же причины введения новых терминов в науку Фарадеем? А вот они: «Поверхности, у которых, согласно обычной терминологии, электрический ток входит в вещество и из него выходит, являются весьма важными местами действия и их необходимо отличать от полюсов». В те времена после открытия Т. Зеебеком явления термоэлектричества имела хождение гипотеза о том, что магнетизм Земли обусловлен разностью температур полюсов и экватора, вследствие чего возникают токи вдоль экватора. Она не подтвердилась, но послужила Фарадею в качестве «естественного указателя» при создании новых терминов. Магнетизм Земли имеет такую полярность, как если бы электрический ток шел вдоль экватора по направлению кажущегося движения солнца. Обозначение анода и катода Фарадей записывает: «На основании этого представления мы предлагаем назвать ту поверхность, которая направлена на восток — анодом, а ту, которая направлена на запад — катодом». В основе новых терминов лежал древнегреческий язык и в переводе они значили: анод — путь солнца вверх, катод — путь солнца вниз. Мы же рекомендуем пользоваться ими, ибо в них корнем слова является ХОД и, во всяком случае, это напомнит пользователю термина, что без движения тока термин не применим. Для желающего проверить рассуждения создателя термина с помощью других правил, например правила пробочника, сообщаем, что северный магнитный полюс Земли лежит в Антарктиде, возле Южного географического полюса. В том числе и в зарубежных справочниках и энциклопедиях. Поэтому в электрохимии пользуются другими определениями, более понятными читателю. У них анод — это электрод, где протекают окислительные процессы, а катод — это электрод, где протекают восстановительные процессы. В этой терминологии нет места электронным приборам, но при электротехнической терминологии указать анод радиолампы, например, легко. В него входит электрический ток. Не путать с направлением электронов. Как работает батарейка. Ан нет, увы нам: Фарадей потому и великий, что во времена, когда ничего не было известно ни об электронах, ни об ионах, ни о числах Авогадро и многом-многом прочем, он своим гениальным прозрением сумел так осознать и осмыслить огромное количество экспериментального материала, наработанного собственным денным и нощным трудом, что все результаты подчинилось двум несложным правилам, осветившим ярким факелом дорогу дальнейшего развития и физики, и химии. Это все равно что покорить Эверест и посмотреть фильм о покорении Эвереста, так вот мы — просто зрители, но хоть понимаем, про что кино, и то хорошо. Применим полученные знания к решению задачи. В течение какого времени протекал процесс? Решение Для решения воспользуемся вторым законом Фарадея. Рейтинг 1 оценка, среднее 4 из 5 Понравилась статья?
Определяем полярность диода: катод и анод
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. Опытный радиолюбитель определяет катод и анод по внешним признакам. У SMD-светодиодов: катод обозначается срезом на корпусе; теплоотвод на обратной стороне корпуса располагается ближе к аноду; пиктограмма «П» к аноду обращена верхней полкой, верх пиктограммы «Т» обращен к катоду. Некоторые производители наносят на корпуса SMD-светодиодов определенные символы, которые позволяют определить полярность. Существуют SMD, изготовленные по другому принципу некоторые производители не соблюдают стандарты. Катодом всегда служит разогретый электрод, изготовленный в форме цилиндра.
Электроны при термоэмиссии двигаются к аноду коробочке или пластине — вольфрамовому проводнику с большим сопротивлением. Для определения работоспособности стабилитрона используется мультиметр в режиме прозвона. Если положительный щуп приложить к аноду, отрицательный — к катоду, стабилитрон откроется, на экране будет видно значение напряжения. Если поменять щупы местами, стабилитрон закроется, на экране появится цифра 1. Путем подачи питания Чтобы использовать тестирование с помощью подключения к питанию, требуется источник с напряжением 3-6 В и резистор с любой мощностью на 300—470 Ом. Резистор припаивается к одной ножке мультиметра. Затем нужно коснуться щупами выводов. Светодиод светится, если плюсовой щуп касается анода, минусовой — катода. Технической документации Большой объем информации размеры, цоколевку, электрические параметры о полупроводниковом источнике света предоставляют производители в технической документации.
Она выдается при покупке больших партий электронных элементов вместе с другой сопроводительной документацией. Если покупать один или несколько светодиодов, продавец техдокументацию не предоставит. Если известна марка изделия, данные можно найти в справочниках и сети интернет. На схеме полупроводниковый источник света обозначается пиктограммой в форме треугольника, на вершине которого начерчена линия, перпендикулярная основанию. Вершина направлена на катод. Для обозначения светодиода используются 2 стрелки над изображением. 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.
Прибор, с помощью которого преобразовывается химическая энергия в электроэнергию, получил название «гальванический элемент». Чтобы не возникло путаницы, стоит четко усвоить и запомнить отличие плюса и минуса в разных процессах: В гальванотехнике химические реакции происходят внутри элемента.
В электричестве извне не нуждается, так как заряд сам потечет во внешнюю цепь из элемента. В этом случаев катод — положительный, анод — отрицательный. Схема гальванического элемента В электролизе необходим внешний источник тока, включенный в разрыв проводника внешней цепи. Внешний источник создаст разность потенциалов между электрическими проводниками, и вне устройства будет вкачивать ток в элемент. На аноде будет плюс, а на катоде — противоположно. Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. У электролитов — противоположно. 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.
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. 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.
Если диод пропускает ток в обоих вариантах — диод пробит. Если он не пропускает ни в каком варианте, диод перегорел и также неисправен. В случае исправного диода, когда он проводит ток, смотрим на клеммы прибора, тот вывод диода, что подключен к положительному выводу тестера, является анодом диода, а тот, что к отрицательному — катодом диода. Проверка диодов очень похожа на проверку транзисторов. 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. На аноде анионы отрицательные ионы под действием электрического потенциала вынуждены вступать в химическую реакцию и испускать электроны окисление , которые затем текут вверх и попадают в цепь управления. Этот процесс широко используется при рафинировании металлов. Медные катоды, полученные с помощью этого метода, также называют электролитической медью. Исторически сложилось так, что когда для электролиза требовались инертные аноды, выбирали графит во времена Фарадея его называли плюмбаго или платину. Было обнаружено, что они являются одними из наименее реактивных материалов для анодов. Платина разрушается очень медленно по сравнению с другими материалами, а графит крошится и может выделять углекислый газ в водных растворах, но в остальном не участвует в реакции. Виды анодов Защита магниевым анодом — это электрохимический метод. Он состоит в том, что к защищаемой емкости подсоединяется анод. Одновременно поверхность металла делается эквипотенциальной и на её площадях проходит исключительно катодный процесс. Вызывающий коррозию анодный процесс, переходит на магниевый анод. Магниевый Анод из магния Магниевый анод для бойлера, выполняется из обычного стержня с нанесенной резьбой. На нем устроен металлический валик из серебристого металла. В ходе использования, магниевый анод подвержен медленному растворению, до полного исчезновения. В это время прекращается процесс катодной защиты, и стальная емкость опять подвергается коррозии. Аноды выпускаются с разными размерами по длине и диаметрам поперечного сечения На это нужно обращать внимание при приобретении нового защитного электрода, для того чтобы он мог подойти для нужной геометрии бака В последнее время выпускаются водонагревательные аппараты, в которых устанавливают два анода. В напольных нагревательных аппаратах, они размещаются сверху, а в настенных — снизу. Титановый Титановый анод Современные водонагревательные установки оснащаются титановым анодом, который служит особой антикоррозионной защитой поверхностей внутреннего бака. Срок службы, такого электрода зависит от качества воды и составляет до 7 лет. Титановый анод выпускается с индивидуальным ИП и может использоваться с баками до 300 л. Для стабильной защиты на протяжении 24 часов он подключается непосредственно в розетку, при этом потребление электроэнергии на собственные нужды анода очень низкое. Постоянный ток, необходимый для защитной функции устанавливается внешним регулятором. Титановый стержень функционирует, как питающий и измерительный электрод.