Анод что такое: что это такое, как их определить, применение

Анод — это… 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.

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.

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 гальванического элемента (к примеру, медно-цинкового), избыток электронов (и отрицательный заряд) на одном из электродов обеспечивается не внешним источником тока, а собственно реакцией окисления металла (растворения цинка), то есть здесь отрицательным, если следовать приведённому определению, будет уже анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди), то есть катодом будет являться положительный электрод.

В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора анод и катод меняются местами в зависимости от направления тока внутри аккумулятора^[2][3].

В электротехнике анод — положительный электрод, ток течет от анода к катоду, электроны, соответственно, наоборот.

См. также

Литература

1. ↑ Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия : Учеб. для хим.-технолог. спец. вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1984. — С. 13.
2. ↑ Левин А. И. Теоретические основы электрохимии. — М.: Металлургиздат, 1963. — С. 131.
3. ↑ Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сухотина. — Л. : Химия, 1981. — С. 405.

Ссылки

Анод — это… 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.

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.

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 гальванического элемента (к примеру, медно-цинкового), избыток электронов (и отрицательный заряд) на одном из электродов обеспечивается не внешним источником тока, а собственно реакцией окисления металла (растворения цинка), то есть здесь отрицательным, если следовать приведённому определению, будет уже анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди), то есть катодом будет являться положительный электрод.

В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора анод и катод меняются местами в зависимости от направления тока внутри аккумулятора^[2][3].

В электротехнике анод — положительный электрод, ток течет от анода к катоду, электроны, соответственно, наоборот.

См. также

Литература

1. ↑ Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия : Учеб. для хим.-технолог. спец. вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1984. — С. 13.
2. ↑ Левин А. И. Теоретические основы электрохимии. — М.: Металлургиздат, 1963. — С. 131.
3. ↑ Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сухотина. — Л. : Химия, 1981. — С. 405.

Ссылки

Анод, катод, положительный и отрицательный: основы химии батарей

04 мая 2020г.

В последнее время были совершены важные открытия в области аккумуляторных батарей (иногда называемых вторичными элементами), и большую часть этой работы можно отнести к разработке электромобилей. Эта работа помогла получить Нобелевскую химическую премию 2019 года за разработку литий-ионных аккумуляторов. Следовательно, термины «анод», «катод», «положительный» и «отрицательный» приобрели все большую важность.

В статьях о новых батарейных электродах и станциях циклирования батарей часто используются названия анод и катод без указания того, разряжается ли батарея или заряжается. Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, их иногда можно спутать, что может привести к ошибкам.

Цель этой статьи — прояснить и четко определить эти разные термины.

Реакции окисления и восстановления

Реакция окисления является электрохимической реакцией, которая производит электроны. Электрохимическая реакция, которая происходит на отрицательном элементе цинкового электрода никель-цинковой батареи во время разряда:
 

Zn + 4OH^— → Zn (OH) ^2-₄ + 2e^—
 

реакция окисления. Окисление — это потеря электронов.

Реакция восстановления — это электрохимическая реакция, которая потребляет электроны. Электрохимическая реакция, происходящая на положительной стороне литий-ионного аккумулятора во время разряда:
 

Li₁ — _xCoO₂ + XLI⁺+ Xe^— → LiCoO₂
 

является реакцией восстановления. Сокращение — это выигрыш электронов.

Анод, катод

• Анод — это электрод, в котором происходит реакция окисления. Потенциал анода, через который протекает ток, выше его равновесного потенциала: E_a (I)> E^{_{I = 0}} (рис. 1).
• Катод — это электрод, в котором происходит реакция восстановления. Потенциал катода, через который протекает ток, ниже его равновесного потенциала: E_c (I) < E_{I = 0} (рис. 1).

Рис.1: (E

_I≠0−E_I=0) I > 0

Положительные и отрицательные электроды

Два электрода батареи или аккумулятора имеют разные потенциалы. Электрод с более высоким потенциалом упоминается как положительный, электрод с более низким потенциалом упоминается как отрицательный. Электродвижущая сила, эдс в V батареи — это разность потенциалов положительного и отрицательного электродов, когда батарея не работает.

Исследуя батарею

Разряд батареи

Во время разряда напряжение элемента U, разность между положительным и отрицательным, уменьшается (рис. 2, 3).

• Потенциал положительного электрода E⁺_I≠0 становится меньше его значения в состоянии покоя E⁺_{I = 0} : E⁺_I≠0  → положительный электрод является катодом.
• Потенциал отрицательного электрода E^—_I≠0 становится больше его значения в состоянии покоя E^—_I=0 : E^—_I>0 > E^—_I=0 → отрицательный электрод является анодом.

Рис. 2: Разряд и заряд батареи: слева — потенциальное изменение положительного и отрицательного электродов; справа — изменение напряжения батареи

Зарядка аккумулятора

Во время зарядки напряжение элемента U, разность между положительным и отрицательным, увеличивается (рис. 2, 3).

• Потенциал положительного электрода E⁺_I≠0 становится больше его значения в состоянии покоя E⁺_I=0 : E⁺_I>0 > E⁺_I=0 → положительный электрод является анодом.
• Потенциал отрицательного электрода E^—_I≠0 становится меньше его значения в состоянии покоя E^—_I=0 : E^—_I<0  < E^—_I=0 → отрицательный электрод является катодом.

Рис. 3: Разрядка / зарядка вторичной батареи, представленной в виде электрохимической ячейки, с электронами и направлением тока.

Вывод

При обычном использовании перезаряжаемой батареи потенциал положительного электрода как при разряде, так и при перезарядке остается больше, чем потенциал отрицательного электрода. С другой стороны, роль каждого электрода переключается во время цикла разрядки / зарядки.

• Во время разряда положительным является катод, отрицательным является анод.
• Во время заряда положительным является анод, отрицательным является катод. 

Тексты, описывающие аккумуляторные аноды или катоды, безусловно, косвенно рассматривают случай разряда, что является неполным предсталением о процессах, происходящих внутри вторичного элемента.

Поделиться в соцсетях:

что это такое, плюс или минус, определяем полярность

Часто возникает проблема определения, какой из электродов является катодом, а какой — анодом. Для начала нужно разобраться с терминами.

Понятие катода и анода — простое объяснение

В сложных веществах электроны между атомами в соединениях распределены неодинаково. В результате взаимодействия частицы перемещаются от атома одного вещества к атому другого. Реакция именуется окислительно-восстановительной. Потеря электронов называется окислением, элемент, отдающий электроны — восстановителем.

Присоединение электронов носит название восстановление, принимающий элемент в этом процессе — окислитель. Переход электронов от восстановителя к окислителю может протекать по внешней цепи, и тогда его можно использовать в качестве источника электрической энергии. Устройства, в которых энергия химической реакции превращается в электрическую энергию, называются гальваническими элементами.

Простейший классический пример гальванического элемента — две пластины, изготовленные из различного металла и погруженные в раствор электролита. В такой системе окисление происходит на одном металле, а восстановление — на другом.

ВАЖНО! Электрод, на котором протекает окисление, называется анодом. Электрод, на котором протекает восстановление — катодом.

Из школьных учебников химии известен пример медно-цинкового гальванического элемента, работающего за счет энергии реакции между цинком и сульфатом меди. В устройстве Якоби — Даниэля пластина из меди помещена в раствор сульфата меди (медный электрод), цинковая пластина погружена в раствор сульфата цинка (цинковый электрод). Цинковый электрод отдает катионы в раствор, создавая в нем избыточный положительный заряд, а у медного электрода раствор обедняется катионами, здесь раствор заряжен отрицательно.

Замыкание внешней цепи заставляет электроны перетекать от цинкового электрода к медному. Равновесные отношения на границах фаз прерываются. Идёт окислительно-восстановительная реакция.

Энергия самопроизвольно протекающей химической реакции превращается в электрическую.

Если химическую реакцию провоцирует внешняя энергия электрического тока, идёт процесс, называемый электролизом. Процессы, протекающие при электролизе, обратны процессам, протекающим при работе гальванического элемента.

ВНИМАНИЕ! Электрод, на котором происходит восстановление, также называется катодом, но при электролизе он заряжен отрицательно, а анод — положительно.

Применение в электрохимии

Аноды и катоды принимают участие во многих химических реакциях:

• Электролиз;
• Электроэкстракция;
• Гальваностегия;
• Гальванопластика.

Электролизом расплавленных соединений и водных растворов получают металлы, производят очистку металлов от примесей и извлечение ценных компонентов (электролитическое рафинирование). Из металла, подлежащего очистке, отливают пластины. Они помещаются в качестве анодов в электролизер. Под воздействием электрического тока металл подвергается растворению. Его катионы переходят в раствор и разряжаются на катоде, образуя осадок чистого металла. 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;
• триоды;
• тетроды;
• пентоды и т.д.

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. 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.

Почему существует путаница?

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.

ВНИМАНИЕ! Деталь, которую поместили в электролит, может быть и анодом и катодом. Все зависит от цели процесса: нужно нанести на нее другой слой металла или снять его.

Как определить анод и катод

В электрохимии анод — это электрод, на котором идут процессы окисления, катод — это электрод, где происходит восстановление.

У диода отводы называются анод и катод. Ток будет идти через диод, если отвод анод подключить к «плюсу», отвод «катод» — к «минусу».

У нового светодиода с необрезанными контактами анод и катод определяются визуально по длине. Катод короче.

Если контакты обрезаны, поможет батарейка, приложенная к ним. Свет появится, когда полярности совпадут.

Знак анода и катода

В электрохимии речь правильнее вести не о знаках зарядов электродов, а о процессах, на них идущих. На катоде проходит реакция восстановления, на аноде — окисления.

В электротехнике для протекания тока катод подключают к отрицательному полюсу источника тока, анод — к положительному.

Слово АНОД — Что такое АНОД?

Слово состоит из 4 букв:

первая а,

вторая н,

третья о,

последняя д,

Слово анод английскими буквами(транслитом) — anod

Значения слова анод. Что такое анод?

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.

ru.wikipedia.org

Ано́д положительный электрод источника электрического тока, напр. положительный полюс гальванического элемента или электрического аккумулятора; электрод электронного прибора (ионного прибора)…

Энциклопедия техники

Анод так называется по терминологии, введенной английским физиком Фарадеем в учение об электричестве (в 1832 г.), одна из двух металлических пластинок или проволок, по которым вступает или выходит из жидкости электрический ток.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907

Ано́д

Ано́д — положительный электрод источника электрического тока, напр. положительный полюс гальванического элемента или электрического аккумулятора; электрод электронного прибора (ионного прибора)…

Энциклопедия техники

Анода

Анода (лат. Anoda) — род цветковых растений семейства Мальвовые (Malvaceae). Цветы состоят из пятилопастной чашечки без подчашия, пяти лепестков, большого числа тычинок и нескольких сросшихся плодников, образующих звездчатую многолопастную завязь.

ru.wikipedia.org

Анода (Anoda) — установленный ботаником Каваниле род из семейства просвирняковых (Malvaceae). Все представители этого рода растут в Мексике. Цветы состоят из пятилопастной чашечки без подчашия, пяти лепестков…

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907

Гальванотехника

Гальванопластика Г. заключается в процессе получения металлических осадков желаемого вида и формы посредством электрического тока, через разложение им металлических растворов.Аноды должны быть из чистого никеля, как, например, вальцованного; трудно производить хорошее…

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — 1890-1907

ГАЛЬВАНОТЕХНИКА, получение на пов-сти изделия или основы (формы) слоев металлов из р-ров их солей под действием постоянного электрич. тока. Различают: 1) гальваностегию-нанесение на пов-сть изделия тонких, обычно до неск. десятков мкм…При прохождении тока через р-р соли положит. ионы металла, образующиеся на аноде, присоединяя электроны, образуют на катоде нейтральные атомы, металл кристаллизуется и покрывает катод…

Химическая энциклопедия

ГАЛЬВАНОСТЕГИЯ (от гальвано… и греч. stego — покрываю) — нанесение защитных или декоративных металлич. покрытий на изделия электролитич. осаждением. Г. предшествуют обезжиривание поверхности, травление (декапирование), шлифовка и полирование.Г. производят в гальванич. ванне, где анодом служат металлы, растворяющиеся в электролите для компенсации осаждаемого металла, а катодом — изделия.

Большой энциклопедический политехнический словарь

Русский язык

Ано́д, -а.

Орфографический словарь. — 2004

Примеры употребления слова анод

По сообщению сайта Engadget, NHK усовершенствовала OLED матрицу, поменяв местами анод и катод, по сравнению с традиционной конфигурацией слоёв, и добавив дополнительное защитное покрытие поверх катода.

Главные анод и катод соединяются подобно двум микроскопическим гребенкам на стеклянной подложке.

1. анодируются
2. анодный
3. анодонта
4. анод
5. аноксибионт
6. аноксия
7. аномалистический

Катод и анод — где минус, а где плюс? | Электроинформация

Где плюс, а где минус на аноде и катоде? На такой вопрос невозможно дать однозначного ответа. Потому как вопрос не полон. Иначе говоря, он не содержит всей нужной информации, необходимой для того, чтобы ответить адекватно. А значит, для того, чтобы дать ответ на этот вопрос, нужно получить дополнительные сведения. Эти сведения о том, где конкретно применяются два рассматриваемых электрода — анод и катод. Это необходимо потому, что для разных случаев применения электродов обозначение знака «−» или «+» определяется для анода и катода по-разному. То есть, эти знаки изменяются у анода и катода в зависимости от особенностей протекающих процессов. 

Где плюс, а где минус на аноде и катоде?

Где плюс, а где минус на аноде и катоде?

Во-первых, рассмотрим, что такое вообще катод и анод. Катод и анод — это электроды. Слово «электрод»  происходит от двух греческих слов — «электро» и «ὁδός «, которое означает «дорога, путь». То есть, путь для электрического тока. Считается, что это — электрический проводник, имеющий электронную проводимость. Электрод может находится в контакте с ионным проводником — электролитом. Можно считать, что в электролите происходит ионная проводимость. В качестве электролита может служить ионная жидкость, ионизированный газ или твёрдый электролит.

Считается, что слово «катод» происходит от греческого «κάθοδος». В переводе оно означает «путь вниз» или «возвращение». То есть, обычно подразумевается, что катод — это электрод, к которому направляется движение электронов во внешней цепи. А слово «анод» предположительно происходит от греческого слова «ἄνοδος». Переводится на русский язык как «путь вверх». Другими словами, чаще всего подразумевается, что анод является тем электродом, от которого электроны движутся во внешней цепи.

Во-вторых, надо рассмотреть, что такое плюс и минус в электротехнике. Под этими понятиями подразумевается направление течения электрического тока. Изначально направление движения тока считали от плюса к минусу. Однако, позднее это утверждение пересмотрели. Потому как стали считать электроны отрицательно заряженными частицами. Считается, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга. С другой стороны, разноименные заряды притягиваются друг к другу. Разумеется, при этих условиях отрицательно заряженные электроны будут двигаться к плюсу. Потому считается, что течение электрического тока происходит от минуса к плюсу.

Но в электротехнических схемах движение тока показывается по-старому. То есть, от плюса к минусу. К тому же может существовать не только электронная проводимость. Электрический ток может протекать, например, и в электролитах. Где движение будет считаться от положительных ионов к отрицательным. Иначе говоря, направление движения электрического тока, а также его определение — искусственное соглашение. Принятое для удобства. Оно никак не объяснение явления электрического тока.

То есть, куда и откуда движется электрический ток в сущности не понятно. Потому стоит просто запомнить, когда анод и катод являются плюсом и минусом, а когда наоборот. Чаще всего понятия анода и катода упоминаются в трех областях их применения.

1) Во-первых, понятия анода и катода употребляется в электрохимии. В этом случае может быть два варианта применения.

а) Первый вариант — получении электроэнергии от химических элементов питания. По ГОСТу 15596-82 выходит, что

отрицательный электрод химического источника тока — электрод, который при разряде химического источника тока является анодом;

положительный электрод химического источника тока — электрод, который при разряде химического источника тока является катодом.

Считается, что у химического источника питания отрицательный заряд на аноде обеспечивается избытком электронов из-за собственной внутренней реакции окисления металла. А положительный заряд на катоде создается при протекании на нем реакции восстановления. К примеру, в батарейке минус – на цинковом стакане, а плюс – на угольном стержне. Коротко говоря, выходит, что плюс при разряде химического источника тока – на катоде, а минус – на аноде.

При разряде химического источника тока – плюс на катоде, а минус – на аноде

При разряде химического источника тока – плюс на катоде, а минус – на аноде

Для аккумулятора знак анода и катода меняется в зависимости от направления протекания тока. Потому как аккумулятор, в отличии от батарейки, можно перезаряжать. Считается, что при зарядке, у аккумулятора происходит изменение ролей анода и катода. То есть, обозначение плюс и минус на аккумуляторе остаются верными. Местами меняются анод и катод. Анод во время зарядки выполняет функции катода и наоборот — катод становится анодом. То есть, плюс при заряде химического источника тока на аноде, а минус на катоде.

б) Второй вариант анода и катода применяется в гальванике, а именно, в разделе электрометаллургии. Обычно для нанесения на поверхность изделия слоя металла электрохимическим способом с помощью электролиза. Например, гальванопластика — получения металлических копий предметов методами электролиза. А также гальваностегия — электролитическое осаждение тонкого слоя металла на поверхности какого-либо металлического предмета. Электролиз может применяться также для очистки некоторых металлов от примесей.

Электрохимические процессы в электролите

Электрохимические процессы в электролите

В этом случае принято считать, что плюс на аноде, где происходит процесс окисления. Минус же на катоде, где протекает процесс восстановления. Считается, что внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов, а значит отрицательный заряд. То есть, это — катод и на нем происходит восстановление металла. Другой электрод, разумеется, является анодом. К нему приложен положительный полюс источника тока и на нем происходит окисление металла. Короче говоря, в гальванике катод — это минус, а анод — плюс.

2) Во-вторых, анод и катод существуют в полупроводниковых приборах. Например, диодах или транзисторов. Катодом такого прибора является вывод, который для того, чтобы открыть прибор, подключают к отрицательному полюсу источника тока. Полупроводниковый прибор считается открытым, если имеет маленькое сопротивление электрическому току. Анодом этого полупроводникового прибора будет вывод, подключенный к положительному полюсу источника питания. При противоположном подключении полупроводниковый прибор запирается. То есть, его сопротивление становится приближенным к бесконечности. Итак, на полупроводниковых приборах катод — минус, а анод — плюс.

Катод — минус, а анод — плюс для полупроводниковых приборов

Катод — минус, а анод — плюс для полупроводниковых приборов

3) В-третьих, катод и анод применяются в вакуумных электронных приборах. В таких приборах катод — электрод, который является источником свободных электронов. Подключается к минусовому полюсу источника питания. В вакуумных электронных приборах анод — электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом. Подключается к плюсовому полюсу источника тока. То есть, в электровакуумных приборах катод — минус, а анод — плюс.

Правило для запоминания где плюс и минус но аноде и катоде

Правило для запоминания где плюс и минус но аноде и катоде

Выходит, что в большинстве случаев анод является плюсом, а катод минусом. За исключением тех случаев, когда происходит разряд химического источника тока. В этом случае анод является минусом, а катод — плюсом. Получается, что верно правило для запоминания, где плюс и минус на аноде и катоде. То есть, анод — это плюс, потому что в обоих словах по четыре буквы. А катод — это минус, потому что в обоих словах по пять букв. А исключение из этого правила про разряд аккумуляторной батареи можно просто запомнить.

Для вашего удобства подборка публикаций

Где в розетке плюс, а где минус?

От какого слова произошло понятие электричество?

Электрическая дуга между контактами

Главная страница

Спасибо за посещение канала, чтение заметки, упоминание в социальных сетях и других интернет — ресурсах, а также подписку, лайки, дизлайки и комментарии (Лайки и дизлайки можно ставить не регистрируясь и не заходя в аккаунт)

Что такое анод, а что такое катод | Инженерные знания

В статьях и заметках на нашем канале частенько проскакивают слова анод и катод. Эти термины пронизываются все технические науки и будут встречаться регулярно. На первый взгляд они должны быть знакомы нам ещё этак класса из 8 школьной программы, но кто же её когда помнит 🙂 Давайте раз и навсегда разберемся с тем, что такое анод и что такое катод и когда используются эти термины.

Начнем с самого простого. Анод и катод впервые встречаются нам в курсе химии. Катод от греческого «ход вниз», анод от греческого «ход вверх».

На момент появления этих хитрых слов мы ещё не до конца понимаем, что такое электричество (советую прочитать вот эту статейку) и знаем только самые основы электрофизики. Главная путаница тут с тем, где плюс, а где минус. Однозначно тут ответить нельзя, так как зависит всё от ситуации.

Электрический ток, как нам известно, есть упорядоченное направленное движение частиц. Если всё сильно упростить (и даже немного исказить, что допустимо для общего понимания вопроса), то для существования этого тока нужны сами частицы. Их нужно где-то брать. Берутся они из источника тока. Рассматривая устройство обычной батарейки, где электрический ток получается «химическим» образом, мы наблюдаем следующую картинку.

Частицы берутся из протекающей химической реакции. На одном электроде идёт окисление, на другом — восстановление. Помним, что окисление — это отдача электронов, а восстановление — это принятие электронов. Чем не электрический ток, если увязать всё это в единую систему :)…Так, собственно говоря, и поступили.

Поместили два электрода из разных металлов в раствор электролита. Раствор электролита начал реагировать с каждым из электродов параллельно выполняя транспортную функцию для переноса заряженных частиц от одной пластины к другой пластине. Один электрод восстанавливается, а другой окисляется. 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.

Если же запустить процесс в обратном направлении, то при правильном подборе химии процесса, мы сможем зарядить этот элемент питания и получится аккумулятор.

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? Про электролиз можно написать ещё одну огромную статью, но пока рано. Усвоим главное!

Электролиз есть процесс выделения на электродах растворённых веществ из электролита. Те самые хромированные детали, как вариант, делают именно этим способом.

В этом процессе необходим внешний источник тока, который создаст разность потенциалов между электрическими проводниками. Нужен внешний источник тока, который будет вкачивать ток в систему. Тогда на аноде будет плюс, а на катоде — противоположно.

Ещё полезно запомнить, что особенности процессов на анодах и катодах породили множество разных методик обработки. Анодировка, хромирование, различные прочие процессы гальванической обработки и активно используются в технике. Про обработку металла подобным образом я рассказывал здесь.

Ещё некоторая путаница встречается и в полупроводниках. Там тоже катод минус, а анод — плюс.

Для того, чтобы «открыть» прибор, нужно подать на анод плюс, а на катод минус. Полезно почитать вот этот материал.

Как определить анод и катод

Вот посмотрите на разницу между анодом и катодом элемента или батареи и как вы можете запомнить, что есть что.

Держать их прямыми

Помните, что cat hode привлекает cat ионов или ca t hode притягивает заряд + . Ода n притягивает щадящий заряд n .

Протекание тока

Анод и катод определяются течением тока.В общем смысле ток относится к любому движению электрического заряда. Тем не менее, вы должны иметь в виду соглашение о том, что направление тока соответствует тому, куда будет двигаться положительный заряд , а не отрицательный заряд. Итак, если электроны действительно совершают , перемещая в ячейке, то ток течет в противоположном направлении. Почему это так определяется? Кто знает, но это стандарт. Ток течет в том же направлении, что и носители положительного заряда, например, когда положительные ионы или протоны несут заряд.Ток течет в противоположном направлении от отрицательных носителей заряда, таких как электроны в металлах.

Катод

• Катод — отрицательно заряженный электрод.
• Катод притягивает катионы или положительный заряд.
• Катод является источником электронов или донором электронов. Он может принимать положительный заряд.
• Поскольку катод может генерировать электроны, которые обычно представляют собой электрические компоненты, совершающие фактическое движение, можно сказать, что катоды генерируют заряд или что ток движется от катода к аноду.Это может сбивать с толку, потому что направление тока определяется тем, как будет двигаться положительный заряд. Просто помните, любое движение заряженных частиц — это ток.

Анод

• Анод — это положительно заряженный электрод.
• Анод притягивает электроны или анионы.
• Анод может быть источником положительного заряда или акцептором электронов.

Катод и анод

Помните, что заряд может течь как от положительного к отрицательному, так и от отрицательного к положительному! Из-за этого анод может быть заряжен положительно или отрицательно, в зависимости от ситуации.То же самое и с катодом.

Источники

• Durst, R .; Baumner, A .; Murray, R .; Buck, R .; Андрие, К. (1997) «Химически модифицированные электроды: Рекомендуемая терминология и определения». ИЮПАК. pp 1317–1323.
• Росс, С. (1961). «Фарадей консультирует ученых: происхождение терминов электрохимии». Примечания и записи Лондонского королевского общества n. 16: 187–220. DOI: 10.1098 / RSNR.1961.0038

Катод и анод — определение и разница между анодом и катодом

Что такое анод и катод?

Прежде чем мы узнаем о терминах катод и анод, сначала нам необходимо понять, что такое электрод.Согласно общему определению, электрод — это вещество, которое способствует проводимости электричества, при этом электрический ток либо выходит, либо входит в неметаллическую среду, такую ​​как электролитическая ячейка.

В чистом виде электрод можно определить как проводник, который помогает установить электрический контакт с неметаллической частью цепи. Электроды состоят из двух основных точек, называемых катодом и анодом, которые в основном описывают направление потока тока.

Объяснение анода и катода

Давайте обсудим, что именно означают катод и анод.Оба эти термина можно определить по течению тока. Таким образом, катод можно рассматривать как электрод, с которого ток выходит из поляризованного электрического устройства. Таким же образом анод можно описать как электрод, от которого ток входит в поляризованное электрическое устройство.

Термины «катод» и «анод» были окончательно определены в 1834 году Уильямом Уэвеллом. Он адаптировал слова из греческого слова (имя, катодос), «путь вниз» или «спуск». Уильям консультировался с Майклом Фарадеем при разработке терминов.

Графическое изображение как катода, так и анода дано ниже.

[Изображение скоро будет загружено]

Что такое катод?

Когда мы говорим о катоде в химии, можно сказать, что это электрод, на котором происходит восстановление. В электрохимической ячейке это обычное дело. Здесь катод дает отрицательные результаты из-за того, что электрическая энергия, подаваемая в элемент, приводит к разложению химических соединений. Однако можно также сказать, что он положительный, как и в случае гальванического элемента, в котором химическая реакция имеет тенденцию к выработке электрической энергии.

Также говорят, что катод является либо холодным катодом, либо горячим катодом. Катод, который нагревается в присутствии нити накала для испускания электронов с помощью термоэлектронной эмиссии, называется горячим катодом, тогда как холодные катоды не нагреваются никакой нитью накала. В общем, катод помечается как «холодный», если он испускает больше электронов, чем те, которые генерируются только термоэлектронной эмиссией.

Что такое анод?

В самом общем виде анод в электрохимии определяется как точка, в которой происходит реакция окисления.Как правило, на аноде анионы или отрицательные ионы из-за своего электрического потенциала имеют тенденцию реагировать и испускать электроны. Затем эти электроны движутся вверх и попадают в цепь управления.

Если рассматривать гальванический элемент, анод имеет отрицательную природу, и в основном электроны движутся к внешней части цепи. Тогда как в электролитической ячейке он снова дается как положительный. Кроме того, анодом может быть проволока или пластина, имеющая избыточный положительный заряд.

Давайте обсудим некоторые ключевые различия между анодом и катодом:

Разница между анодом и катодом

Заряд на аноде и катоде

На аноде наблюдается реакция окисления. Окисленные частицы потеряют электроны, оставив на этом электроде скопление электронов. Таким образом, анод заряжен отрицательно.

Но, в отличие от катода, существует реакция восстановления, при которой разновидности уменьшенных частиц будут получать электроны.Следовательно, электрод, то есть катод, не имеет электронов и поэтому заряжен положительно.

Причина, по которой катод является отрицательным, а анод — положительным.

Это связано с тем, как они были определены изначально, что датируется временем до открытия электронов. Катод был образован от греческого слова «kathodos», что означает «путь вниз», как терминала, с которого обычный ток («течет» от положительного электрода к отрицательному, противоположно направлению движения электронов) покидает устройство (с анод является выводом, куда входит обычный ток).

Катод не всегда бывает положительным или отрицательным. Но в разряжающемся аккумуляторе катод действует как положительный вывод, тогда как в вакуумной лампе или диоде катод действует как отрицательный вывод, поскольку обычный ток входит в них через анод или положительный вывод.

Заряды катода и анода гальванического элемента

Окислительно-восстановительные реакции в обоих полуэлементах гальванического элемента являются спонтанными. На катоде происходит восстановление, создавая положительный заряд и расходуя электроны.В то время как на аноде происходит реакция окисления, и избыточные электроны создают отрицательный заряд.

Электрохимия

— Что такое анод, а какой катод?

В электрохимической ячейке нет законченной электронной схемы

В электрохимической ячейке анод является источником электронов для внешней цепи, а катод — стоком. Цепь переноса заряда завершается перемещением ионов внутри клетки.Солнечный элемент отличается от электрохимического элемента тем, что в нем нет чистой химической реакции. В солнечном элементе электроны текут по замкнутому контуру — по кругу во внешней цепи и через устройство.

Обозначение анода и катода

Таким образом, маркировка анода и катода основана на аналогии между гальваническим элементом и фотоэлектрическим элементом как источником электрической работы. Имеет смысл использовать направление потока электронов во внешней цепи для определения анода и катода (электроны текут от анода к катоду во внешней цепи).В гальванической ячейке нет потока электронов внутри ячейки (вместо этого есть поток ионов, чтобы уравновесить заряды). В фотоэлементе электроны текут от перехода к аноду, а дырки текут от перехода к катоду (или, можно сказать, электроны текут от катода к переходу).

К сожалению, анод и катод названы с использованием разных условных обозначений в зависимости от типа устройства, см. Этот обзор (и имейте в виду, что ток I иногда идет в том же направлении, что и электроны, а иногда и нет, опять же, в зависимости от условных обозначений).

Отрицательный и положительный электрод

Обозначения (+) и (-) сбивают с толку даже только для электрохимических ячеек. Хотя обозначения анода и катода одинаковы для гальванических и электролитических элементов (т. Е. При использовании и зарядке аккумулятора), обозначения (+) и (-) переключаются, поэтому они не связаны с направлением потока электронов через внешний провод.

Направление электронного потока

Для фотоэлемента, возможно, поможет следующая картина: до того, как свет попадает на элемент, анод и катод не являются ни отрицательными, ни положительными.Как только свет попадает на ячейку, анод становится отрицательным, потому что электроны движутся к нему от перехода, а катод становится положительным, потому что электроны прыгают из него в дырки, выходящие из перехода. Если вы затем подключите внешний потребитель электрической работы, вы можете предсказать направление потока электронов через внешнюю цепь.

Помощь с анодами и катодами

Если вы считаете, что контент, доступный через Веб-сайт (как определено в наших Условиях обслуживания), нарушает
или другие ваши авторские права, сообщите нам, отправив письменное уведомление («Уведомление о нарушении»), содержащее
то
информацию, описанную ниже, назначенному ниже агенту.Если репетиторы университета предпримут действия в ответ на
ан
Уведомление о нарушении, оно предпримет добросовестную попытку связаться со стороной, которая предоставила такой контент
средствами самого последнего адреса электронной почты, если таковой имеется, предоставленного такой стороной Varsity Tutors.

Ваше Уведомление о нарушении прав может быть отправлено стороне, предоставившей доступ к контенту, или третьим лицам, таким как
в виде
ChillingEffects.org.

Обратите внимание, что вы будете нести ответственность за ущерб (включая расходы и гонорары адвокатам), если вы существенно
искажать информацию о том, что продукт или действие нарушает ваши авторские права.Таким образом, если вы не уверены, что контент находится
на Веб-сайте или по ссылке с него нарушает ваши авторские права, вам следует сначала обратиться к юристу.

Чтобы отправить уведомление, выполните следующие действия:

Вы должны включить следующее:

Физическая или электронная подпись правообладателя или лица, уполномоченного действовать от их имени;
Идентификация авторских прав, которые, как утверждается, были нарушены;
Описание характера и точного местонахождения контента, который, по вашему мнению, нарушает ваши авторские права, в \
достаточно подробностей, чтобы позволить репетиторам университетских школ найти и точно идентифицировать этот контент; например нам требуется
а
ссылка на конкретный вопрос (а не только на название вопроса), который содержит содержание и описание
к какой конкретной части вопроса — изображению, ссылке, тексту и т. д. — относится ваша жалоба;
Ваше имя, адрес, номер телефона и адрес электронной почты; а также
Ваше заявление: (а) вы добросовестно считаете, что использование контента, который, по вашему мнению, нарушает
ваши авторские права не разрешены законом, владельцем авторских прав или его агентом; (б) что все
информация, содержащаяся в вашем Уведомлении о нарушении, является точной, и (c) под страхом наказания за лжесвидетельство, что вы
либо владелец авторских прав, либо лицо, уполномоченное действовать от их имени.

Отправьте жалобу нашему уполномоченному агенту по адресу:

Чарльз Кон
Varsity Tutors LLC
101 S. Hanley Rd, Suite 300
St. Louis, MO 63105

Или заполните форму ниже:

Разница между анодом и катодом (со сравнительной таблицей)

Анод и Катод — это две классификации, по которым классифицируются электроды. Существенная разница между анодом и катодом состоит в том, что на аноде происходит окисление .Напротив, на катоде происходит восстановление .

Люди в большинстве своем ошибочно считают анод особенно положительным, а катод особенно отрицательным. Но в этом содержании вы узнаете, что различие между анодом и катодом не зависит только от типа полярности. Но сначала см. —

Что такое электрод?

Важнейший компонент электрохимической ячейки, контактирующий с электролитом, известен как электрод.Электрод действует как металлический контакт, через который ток входит и выходит из электролита. Более конкретно, мы можем сказать, что он рассматривается как поверхность, на которой происходит окислительно-восстановительная реакция между металлом и раствором.

Электрод обычно представляет собой электрический проводник / полупроводник внутри электрохимической ячейки. Он определяет проводящую фазу, в которой происходит перенос носителей заряда.

Электрод, теряющий электроны и принимаемый электролитом, подвергается окислению.Однако, когда происходит обратная операция, то есть когда электрод приобретает электроны, которые высвобождаются электролитом, восстанавливаются.

Содержание: анод против катода

1. Сравнительная таблица
2. Определение
3. Ключевые отличия
4. Экспериментальный анализ
5. Заключение

Таблица сравнения

Определение анода

Анод — это тип электрода, который может иметь как положительную, так и отрицательную полярность, в зависимости от типа ячейки. Однако анод конкретно определяется как электрод, на котором происходит окисление, то есть потеря электронов.

Здесь следует отметить, что нельзя определить анод конкретно как положительный или отрицательный в целом, поскольку его полярность показывает зависимость от типа ячейки.

Определение катода

Подобно аноду, катод может удерживать как положительный, так и отрицательный заряд в зависимости от типа элемента. Что касается катода, говорят, что это электрод, в котором происходит восстановление, т.е. происходит усиление электронов.

Так же, как анод, даже катод не может быть определен в соответствии с его положительной или отрицательной полярностью, но возникновение восстановления на электроде означает, что это катод.

Ключевые различия между анодом и катодом

1. Ключевым фактором различия между анодом и катодом является то, что анод соответствует электроду, где происходит окисление i.е. происходит потеря электронов. В то время как катод соответствует электроду, на котором происходит восстановление, т.е. происходит усиление электронов.
2. Конкретное обозначение анода как положительного, а катода как отрицательного неверно. Это происходит потому, что полярность клемм меняется в зависимости от типа используемого элемента, т. Е. Электролитического или гальванического.
3. Для электролитической ячейки анод действует как положительный вывод, а катод сохраняет отрицательную полярность. Таким образом, анод притягивает отрицательно заряженные частицы, а катод притягивает положительно заряженные частицы.
4. Для гальванического элемента анод имеет отрицательную полярность, а катод действует как положительный вывод. Следовательно, здесь анод будет притягивать положительно заряженные частицы, а катод будет притягивать отрицательно заряженные частицы.

Экспериментальный анализ

Рассмотрим схему гальванической ячейки, показанную ниже, чтобы понять, как протекает ток через раствор.

Здесь, в двух отдельных стаканах, находится раствор сульфата меди и сульфата цинка.Для поддержания электрического контакта между двумя растворами используется солевой мостик, содержащий хлорид калия. Два электрода из цинка и меди, которые будут действовать как анод и катод, соединены металлическим проводом через переключатель.

Во время разомкнутого состояния переключателя из-за разомкнутой цепи никакой реакции не происходит ни в одном из стаканов, и поэтому не будет протекать ток через провод. Кроме того, переключатель находится во включенном состоянии, и мы получим замкнутую схему, тогда электроны из Zn-электрода мигрируют (, окисление, ) через солевой мостик и восстанавливаются на Cu-электроде (, восстановление, ).

Движение анионов (отрицательно заряженных частиц) генерирует ток, который течет по металлической проволоке. Однако направление потока тока будет противоположным течению тока.

Как вы заметили здесь, среди двух электродов окисление происходит на цинковом электроде, таким образом, это анод с отрицательной полярностью, а восстановление происходит на медном электроде, таким образом, это катод с положительной полярностью в гальванической ячейке.

Однако, учитывая электролитическую ячейку, полярность анодного и катодного выводов будет обратной.Давайте поймем это, рассмотрев компоновку электролитической ячейки, показанную ниже:

Здесь взят хлорид натрия в расплавленном состоянии, в который погружена пара электродов. В расплавленном состоянии ионы Na + и Cl ^— разделяются и находятся в свободном состоянии. Наряду с этим два электрода соединены батареей.

Электрод, соединенный с отрицательной клеммой батареи, притягивает ионы Na ⁺ , в то время как анионы i.например, Cl ^— течет к электроду, соединенному с положительной клеммой. При достижении соответствующего электрода потенциал батареи позволяет ионам Na + приобретать электроны ( уменьшение ), образуя металлический натрий.

Na ⁺ + e ^— = Na

Точно так же ионы Cl ^— теряют электроны ( окисление ) на электроде, соединенном с отрицательной клеммой, в результате образуется газ Cl ₂ . Здесь положительный электрод, на котором происходит окисление, — это анод, а электрод, на котором происходит восстановление, — это катод.

2 Класс ^— = Класс ₂ + 2e ^—

Здесь следует отметить, что поскольку электроны движутся от катода к аноду, то направление потока тока будет от анода к катоду.

Прохождение тока через расплавленный хлорид натрия приводит к его разложению на элементы, то есть металлический натрий и газообразный хлор.

Заключение

Недавно мы увидели, что существует два типа электрохимических ячеек: i.е., гальванический и электролитический. Направление потока тока противоположно направлению движения отрицательно заряженной частицы. В электролитической ячейке ток течет от анода к катоду. В гальваническом элементе ток течет от катода к аноду.

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.

Батарея 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, который высвобождает 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 превращает анод в отрицательный. 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: Future Batteries). За некоторыми исключениями, литий-металлические батареи не подлежат перезарядке.

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

Таблица 1а: Состав л. эад. Кислоты.

Таблица 1b: Состав NiMH и NiCd.

Таблица 1c: Состав Li-ion .

Таблица 1d: Состав основной щелочной батареи.

Электролит и сепаратор

Ионный поток стал возможным благодаря активатору, называемому электролитом. В залитой аккумуляторной системе электролит свободно перемещается между вставленными электродами; в герметичной ячейке электролит обычно добавляется в сепаратор в увлажненной форме. Сепаратор отделяет анод от катода, образуя изолятор для электронов, но позволяя ионам проходить через него. (См. BU-306: Сепаратор и BU-307: Электролит)

Последнее обновление: 20 ноя 2020

*** Пожалуйста, прочтите комментарии ***

Комментарии предназначены для «комментирования», открытого обсуждения среди посетителей сайта.Battery University отслеживает комментарии и понимает важность выражения точек зрения и мнений на общем форуме. Однако при общении необходимо использовать соответствующий язык, избегая спама и дискриминации.

Если у вас есть предложение или вы хотите сообщить об ошибке, используйте форму «свяжитесь с нами» или напишите нам по адресу: [email protected]. Нам нравится получать от вас известия, но мы не можем ответить на все запросы. Мы рекомендуем размещать свой вопрос в разделах комментариев, чтобы Battery University Group (BUG) могла поделиться им.

Предыдущий урок

Следующий урок

Или перейти к другой артикуле

Батареи как источник питания

Комментарии

(11)

6 сентября 2020 г., 16:24

Рональд Барнс написал:

Здравствуйте, я пытался выяснить, каков наивысший рейтинг мАч для NiMH-аккумулятора 1/3 AA, а также каков самый высокий рейтинг мАч для аккумулятора 1/2 AAA, поскольку я не могу найти эту информацию где-либо в Google для этих размеров я считаю возможными только полноразмерные рейтинги AA и AAA, поэтому, пожалуйста, свяжитесь со мной и предоставьте эту информацию и спасибо

25 ноября 2018 г., 18:39

BK написал:

Мы очень ценим возможность предоставить здесь много полезной информации.
Что касается таблицы 1-c, отмечается, что «Катод на медной фольге» и «Анод на алюминиевой фольге». Это правильно?
В книге, которую я прочитал, указано противоположное: «Катод на алюминиевой фольге» и «Анод на медной фольге».
Мы будем очень признательны за вашу помощь в разъяснении этого вопроса.

10 сентября 2018 г., 14:47

Том Сабо написал:

Можно ли превратить отрицательную пластину в положительную в свинцово-кислотном аккумуляторе? Например, если у меня есть 2 хорошие отрицательные пластины из старой батареи, можно ли превратить одну в положительную пластину, чтобы можно было снова сделать батарею?
Если да, то какой процесс лучше всего?
TIA
Том

1 апреля 2018 г., 20:28

Мехди Карамад написал:

Мы должны учитывать, что атом, у которого меньше всего электронов на своей внешней орбите, потеряет свой электрон и станет положительным, а тот, кто получит электрон, будет иметь отрицательный заряд, поэтому после зарядки я согласен, что все положительные ионы будут собираться на катоде. и готовы потерять свой электрон через внешнюю нагрузку на анод.Эту часть легко понять, но во второй части, когда вы говорите, что электрод, который высвобождает электроны, называется анодом, а тот, который притягивает электроны, называется катодом, в вашей статье кажется, что он против, и я не могу понять, почему внезапно все изменилось?

25 июля 2017 г., 7:11

Славко написал:

Правильно ли это: «При зарядке на катоде образуется скопление электронов»? Думаю, это должно быть «При зарядке на аноде образуется скопление электронов».

Посмотрите на это изображение:
BU-306: Какова функция разделителя?

Источник Википедия:

В разряжающемся аккумуляторе или гальваническом элементе катод является положительным выводом, поскольку именно здесь ток выходит из устройства (см. Рисунок). Этот наружный ток переносится внутри положительными ионами, движущимися от электролита к положительному катоду (химическая энергия отвечает за это «восходящее» движение). Внешне он продолжается электронами, движущимися внутрь, этот отрицательный заряд, движущийся внутрь, образует положительный ток, текущий наружу.Например, медный электрод гальванического элемента Даниэля является положительным выводом и катодом.
В перезаряжаемой батарее или электролитической ячейке, выполняющей электролиз, катод является отрицательной клеммой, с которой ток выходит из устройства и возвращается к внешнему генератору. Например, изменение направления тока в гальванической ячейке Даниэля приведет к образованию электролитической ячейки [1], в которой медный электрод является положительной клеммой и анодом.

Я могу это неправильно понять, поэтому заранее прошу прощения.

13 июня 2017 г., 00:42

Lary Anoes написал:

14 мая 2017 г. в 6:07

Mark du Preez написал:

Я думаю, что причина того, что мы не понимаем, что такое анод и катод, заключается в том, что разные устройства имеют разную маркировку. Анод диода отмечен знаком плюса (+), тогда как анод элемента (или батареи ячеек) отмечен знаком минус (-). Это связано с тем, что анод определяется как электрод * в * который протекает обычный ток.

Рассмотрим простую схему с батареей, светодиодом (светоизлучающим диодом) и резистором для ограничения тока, соединенными последовательно. В зависимости от того, с какой стороны вы устанавливаете резистор, у вас будет либо клемма «+» батареи, подключенная к клемме «+» светодиода, а резистор будет между клеммами «-», либо наоборот. Теперь, хотя оба терминала отмечены знаком «+», они соединены вместе, поэтому очевидно, что ток должен идти от одного к другому. Следовательно, по определению, один должен быть анодом, а другой — катодом.

Запомните это так:

«КИСЛОТА» — Анод: ток в устройстве

(Очевидно, что поток электронов в обратном направлении.)

10 мая 2016 г., 15:36

Фред написал:

Каждый текст по физике и электротехнике, который у меня есть, использует противоположное этому условию. Они показывают большую пластину с положительным знаком, а в качестве анода другой конец помечен отрицательным, а в качестве катода он показывает электроны, текущие от положительного к отрицательному концу через внешнюю нагрузку.Я подозреваю, что разница в том, что это написано с точки зрения химиков, где анод имеет отрицательную маркировку, поскольку он имеет более отрицательный потенциал восстановления, чем катод. В моих текстах по химии подробно объясняется, что реакция оставляет электроны на выводе — аноде, а на другом — катоде. Однако правила знаков для химиков отличаются от правил для физиков. В моем тексте по химии четко указано, что для данного примера медно-цинковой батареи «Электроны текут извне от цинкового электрода (анода) к медному электроду (катоду).«Физики используют знак + для обозначения более высокого электрического потенциала, то есть способности выполнять работу, поэтому электроны переносят энергию на внешнее устройство, рассеивая свою энергию. На каждой батарее, которая у меня есть, анодный конец отмечен знаком плюс, каждая батарея, которую я вставил в свой грузовик, показывает знак +, и это, очевидно, источник высокого потенциала, так как именно там появляется коррозия, а коррозия редко появляется на отрицательной клемму (при условии, что аккумулятор не протекает).

Я подозреваю, что в этой статье простая опечатка.Вот что в нем говорится: «При зарядке на аноде образуется скопление электронов, создавая потенциал напряжения между анодом и катодом. Освобождение происходит путем прохождения тока от положительного катода через внешнюю нагрузку и обратно к отрицательному аноду. При зарядке ток течет в обратном направлении ».

Вот что он должен сказать: «При разрядке внутренняя химическая реакция поставляет электроны с высоким потенциалом к ​​аноду, создавая потенциал напряжения между анодом и катодом.При зарядке ток течет в обратном направлении ».

К сожалению, химики и физики обозначили терминалы в противоположном смысле.

17 октября 2015 г., 2:04

hrncirik написал:

должен быть / вставлен / на рис. 1a / атомы лития, восстановленные из / ионов лития …
1c njckel / III. оксид /

13 мая 2015 г. в 9:45

Rich написал:

К вашему сведению, в BU-104b есть опечатка: «В качестве катода Li-ion использует оксид металла, полученный из кобальта, и / или никель и другие металлы;.. »
Должно быть« … кобальт, марганец и / или … »Отто снова исправляет удары!

28 января 2015 г. в 5:45

Bonani написал:

Вы, ребята, крутые парни, супер знания, которые вы мне даете. Я новичок в этой области аккумуляторов, пишу докторскую диссертацию, я какое-то время пытался понять основные концепции.

Спасибо ..

Анод, катод, положительный и отрицательный: основные элементы батареи

Обновлено: 2 июня 2021 г.

Значительные разработки были сделаны в области аккумуляторных батарей (иногда называемых вторичными элементами), и большая часть этой работы может быть отнесена к разработке электромобилей.Эта работа привела к присуждению Нобелевской премии по химии 2019 года за разработку литий-ионных аккумуляторов. Следовательно, термины «анод», «катод», «положительный» и «отрицательный» стали все более заметными.

В статьях о новых электродах батареи часто используются названия анод и катод без указания того, разряжается батарея или заряжается. Термины анод, катод, положительный и отрицательный не являются синонимами, иногда их можно путать, что может привести к ошибкам.

Целью данной статьи является прояснение и четкое определение этих различных терминов.- \ to LiCoO_2}

$

— реакция восстановления. Уменьшение — это выигрыш электронов.

Анод, катод

• Анод — это электрод, на котором протекает реакция окисления. Потенциал анода, через который протекает ток, превышает его равновесный потенциал: $ E_ \ text a (I)> E_ {I = 0} $ (рис. 1).

• Катод — это электрод, на котором протекает реакция восстановления. Потенциал катода, через который протекает ток, ниже его равновесного потенциала: $ E_ \ text c (I)

Рисунок 1: $ (E_ {I \ neq 0} -E_ {I = 0}) \; I> 0 $

Положительный и отрицательный электроды

Два электрода батареи или аккумулятора имеют разные потенциалы. + $ → положительный электрод является анодом.- $ → отрицательный электрод является катодом.

Рисунок 3: Разряд / заряд вторичной батареи, представленной в виде электрохимической ячейки, с электронами и направлением тока.

Заключение

При нормальном использовании аккумуляторной батареи потенциал положительного электрода как при разряде, так и при перезарядке остается больше, чем потенциал отрицательного электрода. С другой стороны, роль каждого электрода переключается во время цикла разряд / заряд.

• Во время разряда положительный полюс является катодом, отрицательный — анодом.
• При зарядке положительный полюс является анодом, отрицательный — катодом.

Тексты, описывающие аноды или катоды батарей, безусловно, косвенно рассматривают случай разряда. Давайте, не колеблясь, напишем, перефразируя Резерфорда, неявное — не что иное, как плохое явное.

аккумулятор
анод
катод
положительный
отрицательный электрод

.