Was ist die Anode und Kathode - eine einfache Erklärung
Elektrochemie und Galvanik
In der Elektrochemie gibt es zwei Hauptabschnitte:
- Galvanische Zellen - die Erzeugung von Elektrizität durch chemische Reaktion. Diese Elemente umfassen Batterien und Akkus. Sie werden oft als chemische Stromquellen bezeichnet.
- Elektrolyse - der Einfluss auf eine chemische Reaktion mit Elektrizität, in einfachen Worten - mit Hilfe einer Stromquelle wird eine Reaktion gestartet.
Betrachten Sie die Redoxreaktion in einer galvanischen Zelle. Welche Prozesse finden dann an ihren Elektroden statt?
- Anode - die Elektrode, an der beobachtet wird oxidative Reaktiondas heißt, ergibt Elektronen. Die Elektrode, an der die Oxidationsreaktion stattfindet, heißt Reduktionsmittel.
- Kathode - die Elektrode, auf der fließt Rückgewinnungsreaktiondas heißt, erakzeptiert Elektronen. Die Elektrode, an der die Reduktionsreaktion stattfindet, heißt Oxidationsmittel.
Dies wirft die Frage auf: Wo ist das Plus und wo ist das Minus der Batterie? Basierend auf der Definition einer galvanischen Zelle Anode gibt Elektronen.
Wichtig! GOST 15596-82 gibt eine offizielle Definition der Namen der Schlussfolgerungen chemischer Stromquellen, kurz Plus, dann Plus an der Kathode und Minus an der Anode.
In diesem Fall wird der Stromfluss berücksichtigt. entlang des Leiters des externen Stromkreises von Oxidationsmittel (Kathode) zu Reduktionsmittel (Anode). Da die Elektronen in der Schaltung von minus nach plus fließen und der elektrische Strom umgekehrt ist, ist die Kathode ein Plus und die Anode ein Minus.
Achtung: Strom fließt immer in die Anode!
Oder das gleiche im Diagramm:
Batterieelektrolyse oder Ladevorgang
Diese Prozesse sind ähnlich und umgekehrt wie bei der galvanischen Zelle, da hier keine Energie aus einer chemischen Reaktion stammt, sondern - eine chemische Reaktion aufgrund einer externen Stromquelle.
In diesem Fall wird plus die Stromversorgung auch als Kathode und minus der Anode bezeichnet. Aber die Kontakte der wiederaufladbaren galvanischen Zelle oder der Elektroden des Elektrolyseurs haben bereits entgegengesetzte Namen. Mal sehen, warum!
Wichtig! Wenn eine galvanische Zelle entladen wird, ist die Anode minus, die Kathode plus und umgekehrt beim Laden.
Da der Strom vom Pluspol der Stromquelle dem Pluspol der Batterie zugeführt wird, kann dieser keine Kathode mehr sein.In Bezug auf das Vorstehende können wir schließen, dass in diesem Fall die Elektroden der Batterie beim Laden bedingt die Position wechseln.
Durch die Elektrode einer geladenen galvanischen Zelle, in die ein elektrischer Strom fließt, wird sie als Anode bezeichnet. Es stellt sich heraus, dass beim Laden des Akkus das Plus zur Anode und das Minus zur Kathode wird.
Galvanisieren
Die Prozesse der Metallabscheidung infolge einer chemischen Reaktion unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms (während der Elektrolyse) werden als galvanische Technik bezeichnet. So erhielt die Welt versilberten, vergoldeten, verchromten oder anderen metallbeschichteten Schmuck und Details. Dieses Verfahren wird sowohl für dekorative als auch für angewandte Zwecke verwendet - um die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Komponenten und Baugruppen von Mechanismen zu verbessern.
Das Funktionsprinzip von Galvanikanlagen besteht in der Verwendung von Salzlösungen der Elemente, die das Teil als Elektrolyt bedecken.
Beim Galvanisieren ist die Anode auch eine Elektrode, an die der positive Ausgang der Stromquelle angeschlossen ist, wobei die Kathode in diesem Fall ein Minus ist. In diesem Fall wird das Metall auf der negativen Elektrode abgeschieden (reduziert) (Reduktionsreaktion). Das heißt, wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen vergoldeten Ring herstellen möchten, schließen Sie den negativen Ausgang des Netzteils an und legen Sie ihn in einen Behälter mit der entsprechenden Lösung.
In der Elektronik
Die Elektroden oder Schenkel von Halbleiter- und Vakuumelektronikgeräten werden häufig auch als Anode und Kathode bezeichnet. Betrachten Sie die bedingte grafische Bezeichnung einer Halbleiterdiode im Diagramm:
Wie wir sehen, ist die Anode der Diode mit dem Plus der Batterie verbunden. Es wird aus dem gleichen Grund so genannt - in diesem Fall fließt der Strom auf jeden Fall in den Ausgang der Diode. Auf einem realen Element auf der Kathode befindet sich eine Markierung in Form eines Streifens oder eines Punktes.
Die LED ist ähnlich. Bei 5-mm-LEDs sind die Innenseiten durch den Kolben sichtbar. Die Hälfte, die größer ist, ist die Kathode.
Die Situation ist auch mit dem Thyristor, dem Zweck der Schlussfolgerungen und der „unipolaren“ Anwendung dieser dreibeinigen Komponenten, die ihn zu einer gesteuerten Diode machen:
Die Vakuumdiode verbindet auch die Anode mit dem Plus und die Kathode mit dem Minus, was in der folgenden Abbildung dargestellt ist. Obwohl sich beim Anlegen einer Sperrspannung die Namen dieser Elemente trotz des elektrischen Stromflusses in die entgegengesetzte Richtung nicht ändern, wenn auch unbedeutend.
Bei passiven Elementen wie Kondensatoren und Widerständen ist dies nicht der Fall. Die Kathode und die Anode sind nicht getrennt vom Widerstand isoliert, der Strom darin kann in jede Richtung fließen. Sie können den Schlussfolgerungen je nach Situation und Schema einen beliebigen Namen geben. Herkömmliche unpolare Kondensatoren auch. Seltener wird diese Trennung von Kontaktnamen bei Elektrolytkondensatoren beobachtet.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, wie man sich daran erinnert, wo das Plus ist, wo das Minus der Kathode mit der Anode ist. Es gibt eine bequeme Gedächtnisregel für Elektrolyse-, Batterielade-, Elektroplattierungs- und Halbleiterbauelemente. Diese Wörter mit ähnlichen Namen haben die gleiche Anzahl von Buchstaben, wie unten dargestellt:
In all diesen Fällen fließt der Strom von der Kathode und in die Anode.
Lassen Sie sich nicht durch die Verwirrung verwirren: „Warum ist die Kathode für die Batterie positiv und wird sie beim Laden negativ?“ Denken Sie daran, dass für alle Elemente der Elektronik sowie für Elektrolyseure und beim Galvanisieren - im Allgemeinen für alle Energieverbraucher die Anode der Ausgang ist, der mit dem Plus verbunden ist. Die Unterschiede enden dort. Jetzt können Sie leichter herausfinden, was das Plus und das Minus zwischen den Ausgängen der Elemente und Geräte ist.
Schließlich empfehlen wir, ein nützliches Video zum Thema des Artikels anzusehen:
Jetzt wissen Sie, was Anode und Kathode sind und wie Sie sich schnell genug an sie erinnern können. Wir hoffen, dass die bereitgestellten Informationen für Sie nützlich und interessant waren!
Verwandte Materialien:
Wird geladen...
