Катод – это электрод некоторого прибора, из которого вытекает электрический ток (в его конвенциональном понимании как поток положительных зарядов), в противоположность аноду в который он втекает.
Анод и катод
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. Что такое катод, анод, и как их правильно определить. Эта статья расскажет вам об аноде и катоде, что это, как их определить и их применение в электронике.
Анод и катод. Физико-химический процесс электролиза
В этой публикации рассказано о том, что такое катод. Анод и катод – разберемся что это такое и как их определять в разных контекстах. В статье вы узнаете что такое катод, рассмотрим как заряжен катод, историю открытия, а так же применение. Что такое анод и катод, как их определить. Простое правило, с помощью которого легко запомнить, где анод и катод у светодиода, тиристора и других элементов.
Значение слова «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. Если в электролите имеются ионы разных металлов, то первыми на катоде выделяются ионы, имеющие меньший отрицательный нормальный потенциал медь, серебро, свинец, никель , щелочноземельные металлы выделить труднее всего. 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 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. 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. 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».
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.
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. Это интересно: Как правильно паять провода — видео, технология, порядок пайки Диод в цепи переменного тока Кто забыл, что такое переменный ток, читаем. Итак, для того, чтобы рассмотреть работу диода в цепи переменного тока, давайте составим схему. Здесь мы видим генератор частоты G, диод и два клеммника Х1 и Х2, с которых мы будем снимать сигнал с помощью осциллографа. Мой генератор частоты выглядит вот так.
Цепляемся к клеммам X1 и X2 и видим вот такую осциллограмму. А что будет, если мы поменяем выводы диода? Схема примет такой вид. Смотрим на осциллограмму. Диод срезал только положительную часть синусоиды!
На базе этого ЭОП разработаны уникальные очки ночного видения с углом обзора 60 градусов. В состав ОАО «Катод» вошло специальное конструкторское бюро ночного видения в г. Получено 3 патента на технологию производства ЭОП. Разработан электронно-оптический преобразователь 3-го поколения с импульсным источником питания. Разработаны и серийно выпускаются новые типы приборов ночного видения разных конструктивных исполнений. Открытие нового производственного корпуса со сверхчистыми помещениями. Площадь 6000 м2. Разработана и поставлена в CERN опытная партия образцов фотоэлектронных умножителей с микроканальным усилением УФК-5Г-2Д, которые используются в детекторе черенковского излучения. Также учитывая, что значительная часть производимой продукции предназначается для экспорта в другие страны, мы ориентируемся не только на внутренние, но и на международные стандарты качества и контроля ЭОП и ПНВ, в том числе военные стандарты MIL.
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. 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. При покрытии керна электроотрицательной пленкой, например кислородом, работа выхода катода увеличивается. Подогревные катоды выполняются в виде никелевых гильз, поверхность которых покрывается активным слоем металла, имеющим малую работу выхода. Внутри катода помещается подогреватель— вольфрамовая нить или спираль, подогрев которой может осуществляться как постоянным, так и переменным Как работает гальванизация. Как работает гальванизация. Для изоляции подогревателя от гильзы внутренность последней покрывается алундом Аl2O3. Подогревные катоды, благодаря их большой тепловой инерции, обычно питают переменным током, значительная поверхность гильзы обеспечивает большой эмиссионный ток. Подогревные катоды, однако, менее экономичны и разогреваются значительно дольше, чем катоды прямого накала.
Катод - Cathode
в электрохимии - электрод: соединенный с отрицательным полюсом источника тока; - на котором идет электрохимическая реакция восстановления. Что такое анод и катод в физике? Что такое анод и катод, применение в электрохимии, в вакуумных электронных приборах, в электронике, в гальванотехнике. Как определить анод и катод, где плюс, а где минус. Почему существует путаница.
Что анод и катод?
Электрод, на котором происходит окисление, называется анодом; электрод, на котором происходит восстановление, называется катодом. Гальванический элемент принято записывать так, чтобы анод находился слева. Что идет к аноду? Катодом при электролизе называется отрицательный электрод, анодом — положительный. Положительные ионы — катионы ионы металлов, водородные ионы, ионы аммония и др.
Читайте также Где используется олово? Что такое анодный ток? Виды методы и технология неразрушающего контроля. Как запомнить анод и катод?
А запомнить это проще всего, если посчитать буквы в словах. В катоде столько же букв, сколько в слове «минус», а в аноде соответственно столько же, сколько в термине «плюс». Для чего служит гальванический элемент?
На поверхности катода имеются неоднородности. Это, так называемые, микроострия или микроэмиттеры. На рисунке показано, как протекает явление взрывной электронной эмиссии непосредственно в эмиссионном центре. Таким образом, некачественная обработка катодов, наличие неоднородности и шероховатости поверхности повышает вероятность появления эмиссионных центров и, как следствие, катодных пятен в дальнейшем.
А так выглядит поверхность катода после взрывной эмиссии. Просматривается наличие кратеров и следов разлета вещества катода. Если сгладить поверхность или оплавить её мощным электронным пучком, то количество эмиссионных центров резко падает, что значительно усложняет процесс образования катодных пятен. Это очень важно в технологических применениях, когда требуется высокая прочность вакуумной изоляции, к примеру, в разрядниках, где главная задача держать высокое напряжение между катодом и анодом до момента отдачи запасенной энергии как правило, от высоковольтного конденсатора в полезную нагрузку. И наоборот. Если требуется высокая эмиссионная способность катодов, то их изготавливают с «развитой» поверхностью. К примеру, из лезвий для бритья, оплетки медного кабеля или вспененных проводящих материалов.
Голь на выдумки хитра, как говорится… На этом будем считать теоретическую часть достаточной. Не смотря на кажущуюся простоту всего того, что я рассказал в этой статье, на самом деле за этим лежат годы увлекательных научных исследований различных групп ученых со всего мира и, в первую очередь, советских и российских ученых под руководством Геннадия Месяца , его последователей и учеников — создателей целого направления в исследовании физики мощных потоков энергии. Главное в открытии взрывной электронной эмиссии — прикладные применения, связанные с созданием оборудования для генерации мощных электронных пучков, рентгеновских источников, технологий модификации металлов и сплавов. Всего более сотни уникальных технологий. Вскоре для примера я опишу технологию и оборудование по генерации сильноточных электронных пучков для модификации металлов и сплавов. В науке нет санкций. Ну или значительно меньше, чем в политике На фото пример обработки детали высоковольтного разрядника.
Из исходной детали слева после обработки получается деталь с беспрецедентной электрической прочностью. Подробнее об этой технологии и интересных сферах её применения к примеру, в стоматологии , я напишу в самые ближайшие дни! Как говорится, не пропустите! Статья вышла.
Шаг 3 Стадия развития вакуумного пробоя. Всё бОльшее количество электронов эмитируются из катодной плазмы. Начинается разогрев анода, но анодной плазмы ещё нет. Шаг 4 Начало появления анодной плазмы и её распространения в разрядный промежуток. Шаг 5 Полное закорачивание разрядного промежутка. Плазма заполняет весь объем межэлектродного пространства, явление взрывной электронной эмиссии прекращается. Разряд переходит в дугу и вот вам чудо — на катоде появилось катодное пятно КП , о котором я рассказывал выше. Теперь роль катодного пятна в дуговом разряде — поддерживать плотность носиелей заряда за счёт термоэмиссии электронов. Этот процесс приводит к ещё бОльшему дополнительному разогреву катодного пятна. Время развития взрывной электронной эмиссии не велико — от единиц до сотен наносекунд. Катодные же пятна могут гореть значительно дольше — до тех пор, пока существует дуга. Таким образом, причиной появления катодного пятна является взрывная электронная эмиссия, а что же такое тот самый пресловутый эмиссионный центр, с которого она начинается? Оказывается всё просто. Это неоднородности и шероховатости поверхности катода и, подчас, элементарная грязь! На поверхности катода имеются неоднородности. Это, так называемые, микроострия или микроэмиттеры. На рисунке показано, как протекает явление взрывной электронной эмиссии непосредственно в эмиссионном центре. Таким образом, некачественная обработка катодов, наличие неоднородности и шероховатости поверхности повышает вероятность появления эмиссионных центров и, как следствие, катодных пятен в дальнейшем. А так выглядит поверхность катода после взрывной эмиссии. Просматривается наличие кратеров и следов разлета вещества катода. Если сгладить поверхность или оплавить её мощным электронным пучком, то количество эмиссионных центров резко падает, что значительно усложняет процесс образования катодных пятен. Это очень важно в технологических применениях, когда требуется высокая прочность вакуумной изоляции, к примеру, в разрядниках, где главная задача держать высокое напряжение между катодом и анодом до момента отдачи запасенной энергии как правило, от высоковольтного конденсатора в полезную нагрузку.
Здесь же происходит восстановление катионов водорода до газа Н2. Поэтому катод — это одна из самых важных частей в общей схеме процесса электролиза веществ. Полярность при работе полуавтоматом Отличительная особенность полуавтоматических аппаратов — подача присадочной проволоки в автоматическом режиме, с фиксированной скоростью. Понятно, что в этом случае шовный валик получается аккуратным, ровненьким, ведь металл проплавляется равномерно. Для генерации тока используют инвертор — компактный преобразователь с электронной начинкой, дополнительными функциями, облегчающими процесс сварки. Специфика автоматической сварки предусматривает несколько режимов работы оборудования: на открытом воздухе с присадкой, образующей шлаковый слой; с использованием проволоки, содержащей флюсы; в среде защитного газа, покрывающего рабочую зону. Подключение клемм зависит от вида режима. Прямая подходит для обычной порошковой проволоки. На обратную переходят: применяя защитный газ, ионизированные молекулы отлично пропускают электроны, дуга быстро разгорается; используя флюсовую присадку, тепло концентрируется на кончике наплавки, флюс выгорает полностью, формируется однородный диффузный слой. Работая с современным сварочным оборудованием, при обратном подключении клемм можно скорректировать стабильность горения дуги. Зная особенности работы на переменном токе, можно подобрать режим сварки под размер заготовок, тип металла. Постоянный ток дает большие возможности, меняя положение полюсов, сварщик контролирует положение высокотемпературной области дуги. Смещая положение анодного пятна, получают прочные соединения на любых заготовках. Понятие об аноде и его типы Очень важное значение в электролизе имеют электроды. Весь процесс зависит от материала, из которого они изготовлены, от их специфических свойств и характера Поэтому рассмотрим более подробно каждый из них. Анод — плюс, или положительный электрод. Соответственно, к нему из раствора электролита будут двигаться отрицательные ионы или анионы. Они будут окисляться здесь, приобретая более высокую степень окисления. Поэтому можно изобразить небольшую схему, которая поможет запомнить анодные процессы: анод «плюс» — анионы — окисление. При этом существует два основных типа данного электрода, в зависимости от которых, будет получаться тот или иной продукт. Нерастворимый, или инертный анод. К такому типу относят электрод, который служит лишь для передачи электронов и процессов окисления, однако сам он при этом не расходуется и не растворяется. Таковыми анодами являются изготовленные из графита, иридия, платины, угля и так далее. Используя такие электроды, можно получать металлы в чистом виде, газы кислород, водород, хлор и так далее. Растворимый анод. При окислительных процессах он сам растворяется и влияет на исход всего электролиза. Основные материалы, из которых изготавливаются подобного типа электроды: никель, медь, кадмий, свинец, олово, цинк и прочие. Использование таких анодов необходимо для процессов электрорафинирования металлов, гальванопластике, нанесения защитных покрытий от коррозии и так далее. Суть всех происходящих процессов на положительном электроде сводится к тому, чтобы разрядились наиболее электроотрицательные по значению потенциала ионы. ИВот почему это делают анионы бескислородных кислот и гидроксид-ион, а потом вода, если речь идет о растворе. Кислородсодержащие анионы в водном растворе электролита вообще на аноде не разряжаются, так как вода делает это быстрее, высвобождая кислород.
Предложения в которых упоминается "катод"
- Понятие катода и особенности его применения в вакуумных приборах и пулопроводниках
- Катод против анода: разница и сравнение
- Российские ученые создали эффективную замену литию в аккумуляторах
- Схемотехника: Знаем ли мы, что такое АНОД? и что такое КАТОД?
Схемотехника: Знаем ли мы, что такое АНОД? и что такое КАТОД?
| Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность | Катод | это Что такое Катод?Медный катод гальванического элементаКатод (от греч. κάθοδος — ход вниз; возвращение) — электрод некоторого прибора, присоединённый к отрицательному полюсу источника ток. |
| Катоды свойства и характеристики | катод (от «ход вниз; нисхождение») — электрод некоторого прибора, присоединённый к отрицательному полюсу источника тока. |
| Анод и катод: что это такое, плюс или минус, определяем полярность | Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. |
| Катод что это? - Электрика от А до Я | Катод Это электрод, по которому электрический ток вытекает с прибора (подразумевается конвенциальное понимание тока, в виде потока положительных зарядов). |
| Катод и анод — это плюс или минус: как определить | «Сколтех» совместно с МГУ создал катод для натрий-ионных аккумуляторов на замену литию. |
Сравнительная таблица
- Как определить что минус, а что плюс (у диода)
- Значение слова «Катод» в 10 онлайн словарях Даль, Ожегов, Ефремова и др. -
- Что такое катод - Rayzeek
- Как определить что минус, а что плюс (у диода)
- Report Page
Что такое анод?
- Что такое анод и катод?
- Электролиз расплавов и растворов — схема, правила и уравнения
- Что такое анод и катод, в чем их практическое применение
- Российские ученые создали эффективную замену литию в аккумуляторах
- Учёные Сколтеха и МГУ создали эффективную замену литию в аккумуляторах