Катод и анод у диода. Анод и катод диода: как проверить диод мультиметром

Как определить анод и катод диода. Как проверить диод мультиметром. Как работает диод. Какие бывают типы диодов. Какие параметры важны при выборе диода.

Что такое анод и катод диода

Диод — это электронный компонент, который пропускает электрический ток только в одном направлении. У диода есть два вывода:

• Анод — положительный электрод, к которому подключается положительный полюс источника питания при прямом включении диода.
• Катод — отрицательный электрод, к которому подключается отрицательный полюс источника питания при прямом включении.

При прямом включении диода (анод «+» , катод «-«) через него проходит электрический ток. При обратном включении (анод «-«, катод «+») ток практически не проходит.

Как определить анод и катод диода по внешнему виду

Есть несколько способов визуально определить анод и катод диода:

• Кольцевая полоса на корпусе диода обозначает катод
• Длинный вывод — анод, короткий — катод
• Скошенная сторона корпуса со стороны катода
• Треугольная метка на корпусе указывает на катод
• Маркировка «A» для анода и «K» для катода

Однако не всегда эти признаки присутствуют или однозначны. Поэтому самый надежный способ — проверка диода мультиметром.

Как проверить диод мультиметром

Для проверки диода мультиметром следуйте этой инструкции:

1. Переведите мультиметр в режим «прозвонки диодов» (значок диода)
2. Подключите черный щуп к COM-разъему, красный — к разъему для измерения напряжения
3. Приложите красный щуп к одному выводу диода, черный — к другому
4. Если на дисплее отображается напряжение 0.5-0.7В, значит красный щуп подключен к аноду, черный — к катоду
5. Если показания отсутствуют — поменяйте щупы местами

При правильном подключении мультиметр покажет падение напряжения на p-n переходе диода в прямом направлении. Это подтверждает исправность диода.

Принцип работы диода

Работа диода основана на свойствах p-n перехода — границы между областями полупроводника с разным типом проводимости:

• p-область содержит положительные носители заряда (дырки)
• n-область содержит отрицательные носители (электроны)

При прямом включении диода дырки и электроны движутся навстречу друг другу через p-n переход, образуя электрический ток. При обратном включении носители заряда удаляются от перехода, ток практически не течет.

Основные параметры диодов

При выборе диода нужно учитывать следующие ключевые параметры:

• Максимальный прямой ток
• Максимальное обратное напряжение
• Прямое падение напряжения
• Быстродействие (для импульсных диодов)
• Температурный диапазон работы

Эти характеристики определяют область применения и возможности конкретного диода. Их нужно сопоставлять с требованиями схемы.

Типы диодов и их применение

Существует множество разновидностей диодов для различных задач:

• Выпрямительные диоды — для преобразования переменного тока в постоянный
• Стабилитроны — для стабилизации напряжения
• Светодиоды — для индикации и освещения
• Варикапы — в качестве управляемой емкости
• Импульсные диоды — для работы на высоких частотах
• Диоды Шоттки — с малым падением напряжения

Каждый тип имеет свои особенности и оптимальную область применения. Важно правильно подбирать диод под конкретную задачу.

Проверка светодиода мультиметром

Светодиод можно проверить аналогично обычному диоду, но есть некоторые особенности:

• Падение напряжения на светодиоде выше — обычно 1.8-3В
• При правильном подключении светодиод будет слабо светиться
• Длинный вывод светодиода всегда анод, короткий — катод
• Внутри корпуса анод больше катода по размеру

При проверке не превышайте максимальный ток светодиода, указанный в документации. Обычно это 20-30 мА.

Частые ошибки при работе с диодами

При использовании диодов нужно избегать типичных ошибок:

• Неправильное определение полярности диода
• Превышение максимального прямого тока
• Превышение обратного напряжения
• Использование обычного диода вместо быстродействующего
• Нагрев диода выше допустимой температуры

Эти ошибки могут привести к выходу диода из строя или некорректной работе устройства. Внимательно изучайте документацию на используемые компоненты.

Заключение

Понимание принципов работы диодов и умение их правильно применять — важный навык для работы с электроникой. Ключевые моменты:

• Анод — положительный электрод, катод — отрицательный
• Диод проводит ток только в прямом направлении
• Мультиметр позволяет легко проверить исправность и полярность диода
• Существуют различные типы диодов для разных задач
• При работе с диодами важно учитывать их основные параметры и ограничения

Надеюсь, эта информация помогла разобраться с основами работы диодов. При возникновении вопросов обращайтесь к специализированной литературе или консультируйтесь со специалистами.

Как проверить диод и светодиод мультиметром?

Как проверить диод и светодиод мультиметром? Оказывается, все очень просто. Как раз об этом мы и поговорим в нашей статье.

Как проверить диод мультиметром

На фото ниже у нас простой диод и светодиод.

Берем наш мультиметр и ставим крутилку на значок проверки диодов. Подробнее об этом и других значках я говорил в статье как измерить ток и напряжение мультиметром

Хотелось бы добавить пару слов о диоде. Диод, как и резистор, имеет два конца. И называются они

катод и анод. Если на анод подать плюс, а на катод минус, то через диод спокойно потечет электрический ток, а если на катод подать плюс, а на анод минус – ток НЕ потечет. Это принцип работы PN-перехода, на котором работают все диоды.

Проверяем первый  диод. Один щуп мультиметра ставим на один конец диода, другой щуп на другой конец диода.

Как мы видим, мультиметр показал напряжение в 436 милливольт. Значит, конец диода, который касается красный щуп – это анод, а другой конец  – катод. 436 милливольт  – это падение напряжения на прямом переходе диода. По моим наблюдениям, это напряжение может быть от 400 и до 700 милливольт для кремниевых диодов, а для германиевых от 200 и до 400 милливольт. 

Далее меняем выводы диода местами

Единичка на мультиметре означает, что сейчас электрический ток не течет через диод. Следовательно, наш диод  вполне рабочий.

Как проверить светодиод мультиметром

А как же проверить светодиод? Да точно также, как и диод! Вся соль в том, что если мы встанем красным щупом на анод, а черным на катод светодиода, то он будет светиться!

Смотрите, он чуть-чуть светится! Значит, вывод светодиода, на котором красный щуп – это анод, а вывод на котором черный щуп – это катод. Мультиметр показал падение напряжения 1130 милливольт. Для светодиодов это считается нормально. Оно также может изменяться, в зависимости от “модели” светодиода.

Меняем щупы местами. Светодиод не загорелся.

Выносим вердикт – вполне работоспособный светодиод!

А как же проверить диодные сборки и диодные мосты? Диодные сборки и диодные мосты  – это соединение нескольких диодов, в основном 4 или 6. Находим схему диодной сборки или моста и проверяем каждый диод по отдельности. Как проверить стабилитрон, читайте в этой статье.

Анод — Википедия. Что такое Анод

Ано́д (др.-греч. ἄνοδος — движение вверх) — электрод некоторого прибора, присоединённый к положительному полюсу источника питания. Электрический потенциал анода положителен по отношению к потенциалу катода (кроме гальванических элементов).^{[источник не указан 1317 дней]}

Анод в электрохимии

При процессах электролиза (получение элементов из солевых растворов и расплавов под действием постоянного электрического тока), анод — электрически положительный полюс, на нём происходят окислительно-восстановительные реакции (окисление), результатом которых, в определённых условиях, может быть разрушение (растворение) анода, что используется, к примеру, при электрорафинировании металлов.

Аноды — множественное число слова «анод»; эта форма применяется преимущественно в металлургии, где применяются аноды для гальваники, используемые для нанесения на поверхность изделия слоя металла электрохимическим способом, либо для электрорафинирования, где металл с примесями растворяется на аноде и осаждается в очищенном виде на катоде. Основное распространение получили аноды из цинка (бывают сферические, литые и катаные, чаще используются последние), никеля, меди (среди которых отдельно выделяют медно-фосфористые, марки АМФ), кадмия (применение которых сокращается из-за экологической вредности), бронзы, олова (применяются при производстве печатных плат в радиоэлектронной промышленности), сплава свинца и сурьмы, серебра, золота и платины. Аноды из недрагоценных металлов применяются для повышения коррозионной стойкости, повышения эстетических свойств предметов и др. целей. Аноды из драгоценных металлов применяются гальваническим производством для повышения электропроводности изделий и др.

Кроме принудительной организации полезных электрохимических процессов, аноды применяются и для защиты от последствий нежелательных, побочных электрохимических процессов.

Анод в вакуумных электронных приборах

В вакуумных электронных приборах анод — электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом. В электронных лампах и рентгеновских трубках конструкция анода такова, что он полностью поглощает электроны. А в электронно-лучевых приборах анод является элементом электронной пушки. Он поглощает лишь часть летящих электронов, формируя после себя электронный луч.

Анод у полупроводниковых приборов

Электрод полупроводникового прибора (диода, тиристора), подключённый к положительному полюсу источника тока, когда прибор открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом.

Знак анода и катода

В литературе встречается различное обозначение знака анода — «+» или «−», что определяется, в частности, особенностями рассматриваемых процессов.

В электрохимии принято считать, что катод — электрод, на котором происходит процесс восстановления, а анод — тот, где протекает окисление^[1]. При работе электролизера (например, при рафинировании меди) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд), здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод.

В то же время при работе гальваниче

Вакуумный диод-вольт амперная характеристика, устройство диода

Вакуумом называется настолько разреженное скопление газа, которое практически исключает соударение молекул, что сводит электропроводность вакуума к минимуму.

Вакуумный диод — это металлокерамический или диодный баллон, во внутренней полости которого отсутствует воздух. Как результат, показания по давлению внутри таких баллонов составляет 10 ^-6 — 10 ^-7 миллиметров ртутного столба.

Структура диода вакуумного типа

Во внутренней вакуумной полости баллона размещается пара электродов:

• Катодный электрод.

Изготавливаемый из металлов, вертикально расположенный элемент цилиндрической формы. На поверхности сформировано напыление из металлических оксидов (используются металлы земельно-щелочной группы) поэтому катод называется оксидным. Катоды данного типа отличаются тем, что в момент повышения температуры электроны отделяются от них гораздо активнее, чем от стандартных катодов металлического типа. По катоду проводится изолированный проводниковый элемент, который нагревается посредством тока переменной или постоянной частоты. Отделяющиеся от элемента отрицательно заряженные частицы находятся в потоке и притягиваются в сторону анодного электрода.

Катоды диодов вакуумного типа  выполняются преимущественно по подобию W и V литер. Это позволяет увеличить размер устройства по длине.

• Анодный электрод.

Округлый или элиптоидный цилиндрический элемент. Расположен на одной горизонтали с катодом.

Аноды выполняются по форме кубообразные элементы с отсутствующими боковыми гранями. Если рассматривать его в разрезе, то можно увидеть закруглённый на углах четырёхугольник. Видимая конструкция обусловлена тем, что промежуток катод-анод по всем векторам направлений должен быть одинаковым. По этой причине и катоды, и аноды контуром похожи на эллипс.

Для уменьшения нагреваемости анода, в его конструкцию обычно включаются специальные теплоотводные «ребра».

Закрепление катодов и анодов осуществляется посредством особых держателей.

Электровакуумный диод

Помимо вакуумных полупроводников были созданы также электровакуумные диоды.

Под этим названием подразумевается двухэлектродная вакуумная электронная лампа. Конструкция этого устройства сходна с диодом вакуумного типа. На деле они практически не отличаются. Единственный несовпадающий момент заключается в том, что в электровакуумном диоде роль катодного электрода исполняет w-подобная, либо ровная нить.

 

 

В процессе функционирования диода температурный уровень нити должен подниматься, пока не достигнет определённого градуса. В этот момент запускается процесс термоэлектронной эмиссии. Когда аноды электроды получают напряжение со знаком «минус», происходит перенаправление электронов в обратную сторону, к катоду. В момент, когда на анод начинает поставляться напряжение со знаком «плюс», отсоединившиеся электроны вновь движутся к анодному электроду. Это провоцирует возникновение тока.

Сферы применения

Вакуумные и аналогичного типа диоды применяются в качестве выравнивателей частоты приложеного напряжения. Данное свойство качество является базовым для вакуумных выпрямителей. Они применяются как фиксаторы высокочастотных волн и выпрямители электронных потоков переменного характера.

Диоды электровакуумного типа обладают односторонней электропроводностью. Причина этому в том, что электроны могут двигаться лишь по направлению катод-анод. Это позволяет эксплуатировать вакуумный диод в роли инвертера.

 

 

Применение вакуумных диодов позволяет питать радиотехнику от сети с переменным током.

Параметры вакуумного диода определяют качество и назначение механизма, в котором он установлен.

Однако вакуумные диоды имеют ограничения по рабочей частоте напряжения: 500 МГц.

Принцип работы

Диоды вакуумного типа работают следующим образом:

• Катод разогревается, начинается отделение отрицательно заряженных частиц.
• Развивается процесс термоэлектронной эмиссии.
• Уже свободные частицы блокируют отделение других частиц, происходит образование электронного облака.
• Электроны с самой низкой скоростью перемещения притягиваются обратно к катоду.
• При строго фиксированной температуре происходит стабилизация электронного облака. То есть количество отлетающих электронов совпадает с количеством оседающих

При возникновении нулевого напряжения (короткого замыкания) частицы движутся к в сторону анодного электрода. Это происходит за счёт преодоления быстрыми электронами потенциальной ямы. Ток отсекается, если пустить по аноду напряжение со знаком «минус» на 1В или даже менее того.

Если подать положительное напряжение, то произойдёт формирование ускоряющего поля, увеличивающего анодный ток. На уровне близком к предельной катодной эмиссии рост тока снижает скорость и стабилизируется. Это называется эффектом «насыщения».

Вольт-амперная характеристика (ВАХ)

Вольт-амперная характеристика диодов вакуумного типа состоит из трёх участков:

1. Начальный, нелинейный.

Характеризуется медленным возрастанием тока и повышением уровня напряжения на анодном электроде, что рассматривается как следствие оказываемого электронным облаком (с отрицательным зарядом) сопротивления. Уровень тока на аноде весьма низок, но он увеличивается по экспоненте вместе с напряжением. Это происходит благодаря неоднородности скоростей движущихся электронов. Чтобы прекратить анодный ток потребуется отрицательное, запирающее напряжение на аноде.

2. Закон степени 3/2-х. Второй участок.

Проявляется взаимозависимость тока и напряжения на аноде в соответствии с законом степени 3/2-х, где одна из переменных находится в зависимости от роста катодной температуры.

3. Последний, насыщение.

Если уровень напряжения продолжает увеличиваться, то происходит замедление, а затем и прекращение роста тока, поскольку все электроны приникают к аноду, эмиссионный потенциал катода израсходован.Ток, который при этом устанавливается на аноде, называется током насыщения.

 

 

Основные характеристики вакуумного диода

Охарактеризовать вакуумный диод можно по следующим параметрам:

1. Крутизне ВАХ;
2. Дифференциальному сопротивлению;
3. Максимально допустимому обратному напряжению;
4. Запирающему напряжению;
5. Максимально допустимой рассеиваемой мощности;

Вычисление крутизны и внутреннего сопротивления осуществляется через анодное напряжение и уровень температуры на катоде.

 

Поделиться ссылкой:

Похожее

Компоненты электроники: Диоды — манекены

2. Программирование
3. Электроника
4. Компоненты
5. Компоненты электроники: Диоды

Дуг Лоу

Диод P представляет собой электронный компонент, состоящий из комбинации полупроводниковый материал N-типа и N-типа, известный как pn переход, с выводами, прикрепленными к двум концам. Эти выводы позволяют легко встраивать диод в электронные схемы.

Вывод, прикрепленный к полупроводнику n-типа, называется катодом . Таким образом, катод — это отрицательная сторона диода. Положительная сторона диода, то есть вывод, прикрепленный к полупроводнику p-типа, называется анодом .

Когда источник напряжения подключен к диоду так, что положительная сторона источника напряжения находится на аноде, а отрицательная сторона — на катоде, диод становится проводником и позволяет току течь.Напряжение, подключенное к диоду в этом направлении, называется прямым смещением .

Но если вы измените направление напряжения, приложив положительную сторону к катоду, а отрицательную — к аноду, ток не будет течь. По сути, диод становится изолятором. Напряжение, подключенное к диоду в этом направлении, называется обратным смещением .

Прямое смещение позволяет току течь через диод. Обратное смещение не позволяет току течь. (Во всяком случае, до определенного момента. Как вы обнаружите через несколько мгновений, существуют пределы того, сколько обратного напряжения смещения может удерживать диод.)

Это схематическое обозначение диода:

Анод слева, катод справа. Вот два полезных приема, чтобы запомнить, какая сторона символа — анод, а какая — катод:

• Представьте анодную сторону символа как стрелку, которая указывает направление обычного тока — от положительного к отрицательному.Таким образом, диод позволяет току течь в направлении стрелки.

• Вертикальная линия на стороне катода воспринимается как гигантский знак минус, указывающий, какая сторона диода отрицательна для прямого смещения.

Прямое и обратное смещение можно проиллюстрировать двумя очень простыми схемами, которые соединяют лампу с батареей с помощью диодов. В схеме слева диод смещен в прямом направлении, поэтому ток течет по цепи, и лампа загорается.В схеме справа диод имеет обратное смещение, поэтому ток не течет, и лампа остается темной.

Обратите внимание, что в типичном диоде требуется определенное прямое напряжение, прежде чем протечет ток. Эта сумма обычно очень небольшая. В большинстве диодов это напряжение составляет около половины вольта. До этого напряжения ток не течет. Однако при достижении прямого напряжения через диод легко протекает ток.

Этот минимальный порог напряжения в прямом направлении называется прямым падением напряжения на диоде .Это потому, что схема теряет это напряжение на диоде. Например, если вы поместите вольтметр на выводы диода в цепи с прямым смещением, вы увидите прямое падение напряжения на диоде.

Тогда, если вы поместите вольтметр на клеммы лампы, напряжение будет разницей между напряжением батареи (9 В) и прямым падением напряжения на диоде.

Например, если прямое падение напряжения на диоде составляет 0,7 В, а напряжение батареи равно 9 В, напряжение на лампе будет равно 8.3 В.

Диоды

также имеют максимальное обратное напряжение, которое они могут выдержать до того, как сломаются, и позволят току течь в обратном направлении через диод. Это обратное напряжение (иногда называемое PIV , для пикового обратного напряжения или PRV для пикового обратного напряжения ) является важной спецификацией для диодов, которые вы используете в своих схемах, поскольку вам нужно убедиться, что ваши диоды выиграют ». не подвергаться риску, превышающему их рейтинг PIV.

Помимо падения прямого напряжения и пикового обратного напряжения, диоды также рассчитаны на максимальный номинальный ток.Превышите этот ток, и диод выйдет из строя без возможности ремонта.

Об авторе книги

У Дуга Лоу до сих пор есть набор экспериментатора электроники, который дал ему отец, когда ему было 10 лет. Хотя он стал программистом и написал книги по различным языкам программирования, Microsoft Office, веб-программированию и ПК (включая 30+ книг для чайников), Дуг никогда не забывал свою первую любовь: электронику.

Купить анодно-катодный диод онлайн

Отличные новости !!! Вы обратились по адресу: анод-катодный диод. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, которые предлагают быструю доставку, надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот катодный диод с верхним анодом вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили анодно-катодный диод на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в анодно-катодном диоде и думаете о выборе аналогичного продукта, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

И, если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести anode cathode diode по самой выгодной цене.

Мы всегда в курсе последних технологий, новейших тенденций и самых обсуждаемых лейблов.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Как определить анод и катод

Как определить анод и катод

Как определить анод и катод
Джон Денкер

* Содержание

1 Определение

• Определение: анод устройства — это клемма, через которую протекает ток снаружи. Катод устройства — это клемма, на которой ток вытекает. Это показано на рисунке ~ 1.

  Полезная мнемоника — ACID: Anode Current Into Device. В настоящее время мы означают положительный условный ток. Поскольку электроны отрицательно заряженный, протекающий положительный ток такой же, как электроны вытекают.

  Вот и все.

2 Некоторые примеры

Наше определение легко и правильно применимо к любой ситуации, которую я могу подумайте (с одним отвратительным исключением, как обсуждалось в пункте 11 ниже).

1. Гальванические элементы и батареи.
2. Горячий катод в электронно-лучевой трубке, обнаруженный в телевизор старого образца или осциллограф.
3. Горячий катод в лампе электронного усилителя («Флеминг клапан »).
4. Горячий катод в рентгеновской трубке, как на рисунке ~ 2.
5. Вращающийся анод в рентгеновской трубке, как на рисунке ~ 2.
6. Светодиодная матрица с общим анодом, например, 7-сегментная матрица цифр, хотя это не оптимальная терминология по причинам, обсуждаемым в пункт 8.
7. Жертвенный анод в лодке; см. пункт 16.
8. Анодная пластина и катодная пластина (а также анодный раствор) в ячейка электролитического рафинирования; см. пункт 9.

Важно отметить, что наше определение отлично подходит для таких вещей, как аккумуляторная батарея, в которой нельзя идентифицировать анод и катод пока вы не увидите, как работает устройство, как описано в пункт 6.

Наше определение также применимо в случаях, когда оно относительно легко отличить анод от катода, просто посмотрев, как обсуждается в пункте 7.

Есть одно ужасное исключение, как описано в пункте 11 ниже.

3 Обсуждение

Наше оригинальное, проверенное временем определение. Это соответствует этимологии, как описано в пункте 17. Другого разумного определения нет. Я видел несколько попыток определений, но если они не были эквивалентны нашему определению (как приведенные в разделе ~ 1), они были гротескно чрезмерно сложными, неправильно, или и то, и другое.

По устоявшейся традиции (возвращаясь к Бен Франклин), когда мы говорим о нынешнем , мы имеем в виду обычные положительный ток.В металлических проводах ток передается по электронов, движутся в направлении, противоположном току. Этот усложняет понятие тока, но необходимо, потому что электрон заряжен отрицательно.

Для подавляющего большинства людей нет Пункт в запоминании значения анода и катода. Условия просто не очень полезны, если вы не устроитесь на работу в электрохимии лаборатория или какая-нибудь сравнительно узкая специальность. Если когда-нибудь ты сделаешь нужно знать значения, вы можете найти их сегодня утром и забыть их снова в тот вечер.

Обратите внимание: когда мы говорим ток-вход, мы имеем в виду ток поступающий в устройство из внешней цепи. Аналогично, когда мы говорят, что ток, мы имеем в виду ток, текущий из устройства в сторону внешняя цепь. Мы рассматриваем устройство как черный ящик, и мы категорически не говорят о токах, протекающих в устройство. Эта терминология черного ящика является стандартной во всех отраслях инженерное дело и наука, если контекст явно не требует иначе.

Если вы настаиваете на том, чтобы заглянуть внутрь черного ящика, история получит больше сложно, как вы можете видеть на рисунке ~ 2.Тем не мение, это не меняет ни буквы, ни духа определения, которое основан на поведении черного ящика, если смотреть снаружи.

Важно помнить, что анод / катод различие основано на токе, а не на напряжении. Анод / катод не то же самое, что и положительный / отрицательный, или наоборот. Наглядный пример: для разряженной батареи положительный полюс — катод, в то время как для той же перезаряжаемой батареи положительный полюс анод.

Имейте в виду, что анод и катод относятся к функции, а не к структуре. Есть много из устройства, в которых было бы безумием постоянно маркировать конструкции как анод или катод, потому что их функция время от времени меняется. Перезаряжаемые батареи — очень распространенный и очень важный пример. как указано в пункте 5.

Хотя анод и катод фундаментально определен в терминах функция не структура, там некоторые исключительные устройства, функция которых практически заблокирована к структуре.В таком случае, возможно, допустимо маркировать структурирует как анод и катод, потому что только одно направление тока имеет смысл. В списке в разделе ~ 2 все примеры за исключением аккумуляторной батареи находятся в этом категория.

В любом случае учтите, что эту категорию нужно считать рискованное исключение, а не общее правило. Верное общее правило объяснено в пункте 6.

Даже в тех случаях, когда это возможно возможно идентифицировать определенный анод и катод, обычно есть более простые и лучшие способы обозначения клемм.В частности, для аккумулятор (аккумуляторный или нет), он обычный и разумный говорят о положительной клемме и отрицательной клемме. Для диода это условно и разумно говорить о стороне, легированной фтором, и о N-легированная сторона. В частности, для модуля светодиодного дисплея так называемый конфигурацию с общим анодом правильнее было бы назвать общая конфигурация стороны P.

Вот интересный и важный пример. Рассмотрим электролитическое рафинирование металлов, таких как медь.

Во время нормальной работы через элемент протекает большой ток, навязывается извне. Ток проталкивается в ячейку на анод, и вынутый на катоде. Клеммы обозначены в соответствии с их нормальной функцией, в соответствии с определением приведено в разделе ~ 1.

В начале работы анод — грязная медь. На В конце операции катод — это медь гораздо более высокой чистоты. Пытаться поиск в Google анода грязь.

Если какой-нибудь умник временно изменил направление тока, нормальный анод станет временным катодом и наоборот.Однако эта возможность настолько странна, что обычно даже не считается. Клеммы имеют маркировку в соответствии с их нормальным функция.

Обратите внимание на контраст:

Ячейка электролитического рафинирования.

Аккумулятор обыкновенный

В рафинировочной ячейке напряжение холостого хода ячейки, если таковое имеется, очень мало и совершенно неактуально.

В аккумуляторе есть определенная положительная клемма и определенная отрицательная клемма.

Падение напряжения на ячейке примерно пропорционально электрический ток. Во время работы анод будет находиться под положительным напряжение относительно катода.

Падение напряжения на ячейке равно качественно одинаково, независимо от того, положительный ли ток, отрицательный, или ноль. Положительный вывод — это катод во время разряд, но при перезарядке это анод.

Во всех случаях вы можете использовать описательные термины ток-сток и ток-источник как синонимы анода и катода.Описание обычно предпочтительнее жаргона.

Можно купить массив стабилитронов. Увы, согласно устоявшейся, но нелогичной договоренности, так называемая конфигурация с общим анодом конструктивно аналогична матрица светодиодов с общим анодом в том смысле, что стороны, легированные P, являются связаны друг с другом. Это мерзость, потому что при обычном использовании Зенера сторона, легированная P, — это то место, где ток выходит, и логически должно быть называется катодом. Видимо, кто-то был недоволен этот анод / катод относится к структуре, а не к функции.

Никогда не используйте термины анод или катод для описания структурные части стабилитрона, по той же причине не следует Используйте такие термины для обозначения конструкции аккумуляторной батареи. Анод и катод относится к функции, а не к структуре. Вместо этого вам следует обратиться к сторона, легированная P и сторона, легированная N, и вы должны настаивать на том, чтобы другие делают то же самое.

Обратите внимание, что изменение правил маркировки матриц стабилитронов не решит проблему в любом фундаментальном смысле, потому что там вполне разумные схемы, в которых — часть времени — Стабилитрон смещен в прямом направлении, поэтому ведет себя так же, как и любой другой. другой диод.Это та же ситуация, с которой мы сталкиваемся в связи с с аккумуляторными батареями: если вы прикрепите постоянный анод / катод метки к структуре, вы будете ошибаться, по крайней мере, часть времени.

Термины «анод» и «катод» правильно относятся к функции, а не к конструкции.

~~~~~

Электрохимическое следствие: в любом электрохимическом ячейки, на аноде протекают реакции окисления и восстановления реакции происходят на катоде. (Если вы не знаете, что это означает, не беспокойтесь об этом.) Это включает в себя зарядку батарей (анод = положительный), а также разряжаются батареи (анод = отрицательный). Это следствие, вытекающее из нашего определения, и с традиционной точки зрения, что ячейка — это черный ящик, а все внешнее по отношению к ячейке — это внешняя цепь.

Ситуация резюмирована в следующей таблице:

~ ~~~

~	~~~~~	зарядка	~~~~~	разрядка
~~~	~~~~~
— пластина:	катод восстанавливается	~~~~~	анод окисляется
~~~	~~~~~
+ пластина:	~~~~~	анод окисляется	~~~~~	катод восстанавливается

Сделаем краткое исключение из черного ящика. точки зрения и рассмотрим, что происходит внутри электрохимической ячейки. Внутри клетки катионы (положительно заряженные частицы) движутся в направлении катод вносит положительный вклад в обычный ток внутри ячейки , как показано на рисунке ~ 3. Точно так же анионы (отрицательно заряженные частицы), движущиеся к аноду вносят положительный вклад в условный ток внутри ячейка . На рисунке не показаны анионы. Правило анионы на анод, катионы на катод применяются только внутри ячейки. Это правило требуется из-за того, что ток подчиняется закону сохранения закон; ток, который течет в ячейку на аноде, должен протекать через ячейку, а затем катод.За пределами клетки течет ток к аноду; внутри ячейки ток течет от анода. (Кстати, обычно предполагается, что вне клетки нет подвижные анионы или катионы, просто электроны, переносимые металлическими проводами в внешняя цепь.)
Рисунок ~ 3: Анод и катод: внутри Черный ящик

Говоря об ионах, нужно помнить, что катионы положительно заряженный. Мнемоника катионов — рассматривать «t» как знак плюс: ca + ion. Между тем, мнемоника для анионов является чем-то вроде сокращение: A Negative ION = ANION.

Помня о правиле катионов на катоде, нужно помнить что внутри ячейки катионы уходят на катод (а не с него): ионы ca + + o ca + hode. Соответствующее правило отношения анионов к аноду равно действительно, но вы должны работать усерднее, чтобы помнить, что анионы уходят в (не от) анода.

Пожалуйста, помните, что правило «катионы-катод» подлежит несколько предостережений. В лучшем случае это химическое следствие настоящего определение. Это не может служить определением катода, потому что катод хорошо определен для всех видов устройств, которые нет подвижных катионов, например.г. полупроводниковые диоды, электронно-лучевые трубки и т. д. Еще одно предостережение: это правило применяется к тому, что происходит внутри ячейки, тогда как для большинства целей (включая определение анода / катода) обычно и целесообразно от свойств черного ящика, если смотреть снаружи. (Аналогичный вопросы возникают по пунктам 14 и 16. )

Существует небольшая вероятность путаницы, когда думая об электронно-лучевых трубках и рентгеновских трубках, из-за соблазн отклониться от точки зрения черного ящика.(Подобные вопросы возникают в п. 13 и п. 16.) В Рентгеновская трубка, внутри устройства происходит интересная физика, тогда как определение анода выражается в терминах обычных ток течет во внешний терминал, течет в черный ящик снаружи. Помните, снаружи устройства мы видим позитив обычный ток, выходящий из катода и идущий в анод, в соответствии с нашим определением, как показано на рисунке ~ 1 в разделе ~ 1. Правило ACID: Anode Ток в устройство.(Если заглянуть внутрь устройства, мы увидим электроны вытекает из катода, но это только следствие определение, а не определение как таковое .)

Еще больше возможностей для путаницы, если вы пытаетесь объяснить или определить анод / катод с точки зрения электрохимических ячеек хотя бы потому, что мало кто понимает, как такие вещи Работа. См. Ссылку ~ 1 и ссылки в ней. Как говорится Итак, обучение происходит от известного к неизвестному. Наше определение анода / катода, как указано в разделе ~ 1, прост и полезен.Внутренний механизм батареи непростой. Это не имеет никакого смысла «объяснить» первое с точки зрения второго.

Клеммы аккумулятора помечены как положительный и отрицательный. Они помечены в зависимости от напряжения, а не заряда или тока. Это условно и вполне уместно, потому что положительный вывод остается на положительное напряжение (относительно другой клеммы) во время всех нормальных условий, в том числе когда аккумулятор разряжается, заряжается или просто сидеть там в равновесии без тока.

Напротив, как упоминалось в пункте 5, это было бы дико неуместно маркировать клеммы аккумулятора как анод и катод. Это потому, что клемма, которая является катодом во время разряда становится анодом во время перезарядки … и не является ни анодом, ни катодом в равновесной (нетекущей) ситуации.

Кроме того, нет смысла определять анод и катод в терминах электрохимия, потому что эти термины используются во всевозможных ситуациях где нет электрохимии, в том числе полупроводниковой диоды, рентгеновские трубки и т. д.

Лодки и другие конструкции, контактирующие с соленая вода может вызвать некоторую путаницу об аноде по сравнению с катодом. На первый взгляд это может быть неочевидно что считается «черным ящиком» и что считается «Внешний контур». Традиционная точка зрения такова:

• Вода и металлы, соприкасающиеся с водой, должны быть рассмотрены как гигантская электрохимическая ячейка. Есть анионы и катионы в вода внутри черного ящика.
• Конструкция лодки (или чего-то еще) считается внешняя цепь. Нет анионов или катионов. Ток переносятся электронами, протекающими внутри металлов.

То есть принято считать лодку внешней по отношению к вода … хотя может показаться более логичным думать о вода как внешняя по отношению к лодке. Это может показаться произвольным, но по крайней мере это согласуется с вышеупомянутым электрохимическим следствием (пункт 12), чтобы на аноде происходили реакции окисления, и на катоде протекают реакции восстановления.Это приводит нас к полезная концепция расходуемого анода , который является просто дешевый, легко заменяемый электрод, который помещается в воду и расположены так, чтобы иметь большое положительное напряжение по отношению к остальной части лодка. Это делает все остальное на лодке катодом. уменьшение коррозии, потому что большинство форм коррозии связаны с окислением реакции. Другими словами, то же самое в воде, высококоррозионные анионы, такие как OH ^— и Cl ^— , текут в направлении анод и вдали от всего остального, в соответствии с правило анионов к аноду.Анод, конечно, быстро корродирует, и необходимо время от времени заменять.

Этимология: слова анод и катод были введен в 1834 году Майклом Фарадеем по совету Уильяма Уэвелл, ученый-эрудит и плодовитый мастер слова. Уэвелл немного понимает греческий и находит ему хорошее применение:

• Анод происходит от греческих корней ἀνά + ὀδός (означает восходящий путь).
• Катод происходит от греческих корней κατά + ὀδός (означает нисходящий путь).

Никогда не следует уделять слишком много внимания этимологии, потому что значения могут дрейфовать со временем. Действительно ἀνά и κατά отошли от своих древних корней. Однако ὀδός не имеет, и это ключ. Английские слова, когда были придуманы, явно предназначались для описания расхода, а не напряжения. Эти же корни используются в других греческих и псевдогреческие термины на английском языке, например анаболический, катаракта, одометр, и так далее.

4 Резюме

Меня удивляет, что некоторые люди принимают простую и понятную концепцию. неважно, усложняйте ее излишне и притворяйтесь важной.

Имея дело с батареями, не думайте об аноде и катод; думайте с точки зрения положительной клеммы и отрицательной клеммы.

Имея дело с полупроводниковыми диодами, не беспокойтесь об аноде и катод; думайте в терминах стороны, легированной P, и стороны, легированной N.

Общее правило: анод означает ток в черный ящик и катод означает ток из черного ящика. Стабилитроны дают подняться до отвратительного исключения, которого следует избегать, как чума.

Существует множество свидетельств того, что даже люди, называющие себя эксперты не могут придерживаться правильной терминологии, связанной с анодом / катодом. В любом практическая ситуация, всегда есть способ разобраться, как зацепить вещи без глубокого понимания анода по сравнению с катодом.

Термины анод и катод иногда удобны в где имеет смысл только одно направление тока.

В других ситуациях обычно лучше избегать терминов анод и катод. Есть лучшие способы сказать то, что нужно сказать.Конструктивное предложение: лучше поговорить о текущем (а не электрод). Лучше поговорить о том, что ток делает (а не то, что электрод «есть»).

5 Ссылки

Джон Денкер, «Как работает аккумулятор»
www.av8n.com/physics/battery.htm

Battery Building Blocks — Battery University

(Батарейный университет )

Узнайте о составе трех наиболее распространенных аккумуляторов и о том, как они служат нашему обществу.

Электрохимическая батарея состоит из катода, анода и электролита, которые действуют как катализатор. При зарядке на поверхности раздела катод / электролит образуется скопление положительных ионов. Это приводит к движению электронов к катоду, создавая потенциал напряжения между катодом и анодом. Освобождение происходит путем прохождения тока от положительного катода через внешнюю нагрузку и обратно к отрицательному аноду. При зарядке ток течет в обратном направлении.

Аккумулятор имеет два отдельных пути; один представляет собой электрическую цепь, по которой протекают электроны, питая нагрузку, а другой — путь, по которому ионы перемещаются между электродами через разделитель, который действует как изолятор для электронов.Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели электроны и стали электрически заряженными. Сепаратор электрически изолирует электроды, но допускает движение ионов.

Анод и катод

Электрод батареи, высвобождающий электроны во время разряда, называется анодом , ; Электродом, поглощающим электроны, является катод .

Анод батареи всегда отрицательный, а катод положительный. Это, по-видимому, нарушает соглашение, поскольку анод является клеммой, по которой течет ток. Электронная лампа, диод или аккумулятор на зарядке следуют этому порядку; однако отключение питания от батареи при разряде поворачивает анод отрицательным. Поскольку аккумулятор представляет собой электрическое накопительное устройство, обеспечивающее энергию, анод аккумулятора всегда отрицательный.

Литий-ионный анод — угольный (см. BU-204: Как работают литиевые батареи?), Но порядок обратный для литий-металлических батарей. Здесь катод — углерод, а анод — металлический литий (см. BU-212: «Батареи будущего»). За некоторыми исключениями, литий-металлические батареи не подлежат перезарядке.

Символ батареи Катод батареи положительный; анод отрицательный.

В таблицах 1a, b, c и d обобщен состав вторичных батарей на основе свинца, никеля и лития, включая первичные щелочные.

Свинцово-кислотный	Катод (положительный)	Анод (отрицательный)	Электролит
Материал	Диоксид свинца (шоколадно-коричневый)	Серый свинец (при образовании губчатый)	Серная кислота
Полная зарядка	Оксид свинца (PbO 2 ), электроны добавлены к положительной пластине	Свинец (Pb), электроны удалены с пластины	Сильная серная кислота
Выпущено	Свинец превращается в сульфат свинца на отрицательном электроде, электроны перемещаются от положительной пластины к отрицательной пластине

.