Les personnes impliquées dans l'électronique pratique doivent connaître l'anode et la cathode de l'alimentation. Comment et comment s'appelle-t-il ? Pourquoi exactement ? Il y aura un examen approfondi du sujet du point de vue non seulement de la radio amateur, mais aussi de la chimie. L'explication la plus populaire est que l'anode est l'électrode positive et la cathode est la négative. Hélas, ce n'est pas toujours vrai et incomplet. Pour pouvoir déterminer l'anode et la cathode, il faut avoir une base théorique et savoir quoi et comment. Regardons cela dans le cadre de l'article.
Anode
Passons à GOST 15596-82, qui traite des sources de courant chimiques. Nous sommes intéressés par les informations affichées sur la troisième page. Selon GOST, l'anode est l'électrode négative d'une source de courant chimique. C'est ça! Pourquoi exactement ? Le fait est que c'est par lui que le courant électrique entre du circuit externe dans la source elle-même. Comme vous pouvez le voir, tout n'est pas aussi facile qu'il n'y paraît à première vue. Il est conseillé d'examiner attentivement les images présentées dans l'article si le contenu semble trop compliqué - elles vous aideront à comprendre ce que l'auteur veut vous transmettre.
Cathode
Nous nous tournons vers le même GOST 15596-82. électrode positiveUne source de courant chimique est une source à partir de laquelle, lorsqu'elle est déchargée, elle entre dans un circuit externe. Comme vous pouvez le voir, les données contenues dans GOST 15596-82 considèrent la situation sous un angle différent. Par conséquent, il faut être très prudent lors de la consultation avec d'autres au sujet de certaines constructions.
L'émergence des termes
Ils ont été introduits par Faraday en janvier 1834 pour éviter toute ambiguïté et obtenir une plus grande précision. Il a également proposé sa propre version de la mémorisation en utilisant l'exemple du Soleil. Donc, son anode est le lever du soleil. Le soleil monte (le courant entre). La cathode est l'entrée. Le soleil se couche (le courant s'éteint).
Exemple de tube et de diode
Nous continuons à comprendre ce qui est utilisé pour désigner quoi. Supposons que nous ayons un de ces consommateurs d'énergie à l'état ouvert (en connexion directe). Ainsi, à partir du circuit externe de la diode, un courant électrique pénètre dans l'élément à travers l'anode. Mais ne vous laissez pas confondre par cette explication avec la direction des électrons. À travers la cathode, un courant électrique s'écoule de l'élément utilisé dans le circuit externe. La situation qui s'est développée maintenant rappelle les cas où les gens regardent une image inversée. Si ces appellations sont complexes, rappelez-vous que seuls les chimistes doivent les comprendre de cette manière. Faisons maintenant l'inverse. On peut voir que les diodes semi-conductrices ne conduisent pratiquement pas de courant. La seule exception possible ici est la répartition inverse des éléments. Et les diodes à électrovide (kénotrons,tubes radio) ne conduiront pas du tout de courant inverse. Par conséquent, on considère (conditionnellement) qu'il ne les traverse pas. Par conséquent, formellement, les bornes d'anode et de cathode de la diode ne remplissent pas leurs fonctions.
Pourquoi y a-t-il confusion ?
Spécialement, pour faciliter l'apprentissage et l'application pratique, il a été décidé que les éléments de diode des noms de broches ne changeraient pas en fonction de leur schéma de commutation, et qu'ils seraient "attachés" aux broches physiques. Mais cela ne s'applique pas aux batteries. Ainsi, pour les diodes semi-conductrices, tout dépend du type de conductivité du cristal. Dans les tubes à vide, cette question est liée à l'électrode qui émet des électrons à l'emplacement du filament. Bien sûr, il y a certaines nuances ici: par exemple, un courant inverse peut circuler à travers des dispositifs à semi-conducteurs tels qu'un suppresseur et une diode Zener, mais il y a ici une spécificité qui dépasse clairement le cadre de l'article.
Traitement de la batterie électrique
Ceci est un exemple vraiment classique d'une source chimique d'électricité renouvelable. La batterie est dans l'un des deux modes suivants: charge/décharge. Dans ces deux cas, le sens du courant électrique sera différent. Mais notez que la polarité des électrodes ne changera pas. Et ils peuvent jouer différents rôles:
- Pendant la charge, l'électrode positive reçoit un courant électrique et est l'anode, et la négative le libère et s'appelle la cathode.
- S'il n'y a pas de mouvement, ça ne sert à rien d'en parler.
- Pendantdécharge, l'électrode positive libère le courant électrique et est la cathode, tandis que l'électrode négative reçoit et s'appelle l'anode.
Disons un mot sur l'électrochimie
Des définitions légèrement différentes sont utilisées ici. Ainsi, l'anode est considérée comme une électrode où se déroulent des processus oxydatifs. Et en vous souvenant du cours de chimie de l'école, pouvez-vous répondre à ce qui se passe dans l'autre partie ? L'électrode sur laquelle se déroulent les processus de réduction s'appelle la cathode. Mais il n'y a aucune référence aux appareils électroniques. Regardons la valeur des réactions redox pour nous:
- Oxydation. Il y a un processus de recul d'un électron par une particule. Le neutre se transforme en ion positif et le négatif est neutralisé.
- Restauration. Il existe un processus d'obtention d'un électron par une particule. Un positif se transforme en ion neutre, puis en négatif lorsqu'il est répété.
- Les deux processus sont interconnectés (par exemple, le nombre d'électrons donnés est égal à leur nombre ajouté).
Faraday a également introduit des noms pour les éléments qui participent aux réactions chimiques:
- Cations. C'est le nom des ions chargés positivement qui se déplacent dans la solution d'électrolyte vers le pôle négatif (cathode).
- Anions. C'est le nom des ions chargés négativement qui se déplacent dans la solution d'électrolyte vers le pôle positif (anode).
Comment se produisent les réactions chimiques ?
Oxydation et réductionles demi-réactions sont séparées dans l'espace. La transition des électrons entre la cathode et l'anode ne s'effectue pas directement, mais grâce au conducteur du circuit externe, sur lequel un courant électrique est créé. Ici, on peut observer la transformation mutuelle des formes électriques et chimiques de l'énergie. Par conséquent, pour former un circuit externe du système à partir de conducteurs de différentes sortes (qui sont les électrodes dans l'électrolyte), il est nécessaire d'utiliser du métal. Vous voyez, la tension entre l'anode et la cathode existe, ainsi qu'une nuance. Et s'il n'y avait aucun élément qui les empêche d'effectuer directement le processus nécessaire, alors la valeur des sources de courant chimique serait très faible. Et donc, étant donné que la charge doit passer par ce schéma, l'équipement a été assemblé et fonctionne.
Qu'est-ce que c'est: étape 1
Définissons maintenant ce qui est quoi. Prenons une cellule galvanique Jacobi-Daniel. D'une part, il se compose d'une électrode de zinc, qui est immergée dans une solution de sulfate de zinc. Vient ensuite la cloison poreuse. Et de l'autre côté, il y a une électrode en cuivre, qui est située dans une solution de sulfate de cuivre. Ils sont en contact les uns avec les autres, mais les caractéristiques chimiques et la cloison ne permettent pas le mélange.
Étape 2: Processus
Le zinc est oxydé et les électrons se déplacent le long du circuit externe vers le cuivre. Il s'avère donc que la cellule galvanique a une anode chargée négativement et une cathode positive. De plus, ce processus ne peut se dérouler que dans les cas où les électrons ont un endroit où "aller". Le but est d'aller directementd'une électrode à l'autre empêche la présence d'"isolement".
Étape 3: Électrolyse
Regardons le processus d'électrolyse. L'installation pour son passage est une cuve dans laquelle se trouve une solution ou un électrolyte en fusion. Deux électrodes y sont abaissées. Ils sont connectés à une source de courant continu. L'anode dans ce cas est l'électrode qui est connectée au pôle positif. C'est là que se produit l'oxydation. L'électrode chargée négativement est la cathode. C'est là que se produit la réaction de réduction.
Étape 4: Enfin
Par conséquent, lorsque l'on travaille avec ces concepts, il faut toujours tenir compte du fait que l'anode n'est pas utilisée dans 100 % des cas pour désigner une électrode négative. De plus, la cathode peut périodiquement perdre sa charge positive. Tout dépend du processus qui se déroule sur l'électrode: réducteur ou oxydatif.
Conclusion
C'est comme ça - pas très difficile, mais on ne peut pas dire que c'est facile. Nous avons examiné la cellule galvanique, l'anode et la cathode du point de vue du circuit, et maintenant vous ne devriez pas avoir de problèmes pour connecter les alimentations avec le temps de fonctionnement. Et enfin, vous devez laisser des informations plus précieuses pour vous. Vous devez toujours tenir compte de la différence entre le potentiel de cathode et le potentiel d'anode. Le truc, c'est que le premier sera toujours un peu gros. Cela est dû au fait que le rendement ne fonctionne pas avec un indicateur de 100% et une partie des charges est dissipée. C'est pour cette raison que vous pouvez voir que les batteries ont une limite sur le nombre de fois qu'elles peuvent être chargées etdécharge.
