Mereka yang terlibat dalam elektronik praktis perlu tahu tentang anoda dan katoda catu daya. Apa dan bagaimana namanya? Mengapa tepatnya? Akan ada pertimbangan mendalam tentang topik dari sudut pandang tidak hanya radio amatir, tetapi juga kimia. Penjelasan yang paling populer adalah bahwa anoda adalah elektroda positif dan katoda adalah negatif. Sayangnya, ini tidak selalu benar dan tidak lengkap. Untuk dapat menentukan anoda dan katoda, Anda harus memiliki dasar teori dan mengetahui apa dan bagaimana. Mari kita lihat ini dalam kerangka artikel.
Anoda
Mari kita beralih ke GOST 15596-82, yang berhubungan dengan sumber arus kimia. Kami tertarik dengan informasi yang diposting di halaman ketiga. Menurut GOST, anoda adalah elektroda negatif dari sumber arus kimia. Itu dia! Mengapa tepatnya? Faktanya adalah melaluinya arus listrik masuk dari sirkuit eksternal ke sumber itu sendiri. Seperti yang Anda lihat, tidak semuanya semudah kelihatannya pada pandangan pertama. Dianjurkan untuk mempertimbangkan dengan cermat gambar-gambar yang disajikan dalam artikel jika isinya tampak terlalu rumit - gambar-gambar itu akan membantu Anda memahami apa yang ingin disampaikan penulis kepada Anda.
Katoda
Kami beralih ke GOST 15596-82 yang sama. elektroda positifSebuah sumber arus kimia adalah salah satu dari mana, ketika dibuang, memasuki sirkuit eksternal. Seperti yang Anda lihat, data yang terkandung dalam GOST 15596-82 mempertimbangkan situasi dari perspektif yang berbeda. Oleh karena itu, seseorang harus sangat berhati-hati ketika berkonsultasi dengan orang lain tentang konstruksi tertentu.
Munculnya istilah
Mereka diperkenalkan oleh Faraday pada Januari 1834 untuk menghindari ambiguitas dan mencapai akurasi yang lebih besar. Dia juga menawarkan versi hafalannya sendiri menggunakan contoh Matahari. Jadi, anodanya adalah matahari terbit. Matahari bergerak ke atas (arus masuk). Katoda adalah pintu masuk. Matahari sedang terbenam (arus padam).
Contoh tabung dan dioda
Kami terus memahami apa yang digunakan untuk menunjukkan apa. Misalkan kita memiliki salah satu konsumen energi ini dalam keadaan terbuka (berhubungan langsung). Jadi, dari rangkaian luar dioda, arus listrik memasuki elemen melalui anoda. Tapi jangan bingung dengan penjelasan ini dengan arah elektron. Melalui katoda, arus listrik mengalir keluar dari elemen yang digunakan ke sirkuit eksternal. Situasi yang berkembang sekarang mengingatkan pada kasus ketika orang melihat gambar terbalik. Jika sebutan ini rumit, ingatlah bahwa hanya ahli kimia yang harus memahaminya dengan cara ini. Sekarang mari kita lakukan sebaliknya. Dapat dilihat bahwa dioda semikonduktor praktis tidak menghantarkan arus. Satu-satunya pengecualian yang mungkin di sini adalah penguraian elemen secara terbalik. Dan dioda electrovacuum (kenotron,tabung radio) tidak akan mengalirkan arus balik sama sekali. Oleh karena itu, dianggap (dengan syarat) bahwa dia tidak melewatinya. Oleh karena itu, secara formal, terminal anoda dan katoda dioda tidak menjalankan fungsinya.
Mengapa ada kebingungan?
Khususnya, untuk memfasilitasi pembelajaran dan aplikasi praktis, diputuskan bahwa elemen dioda dari nama pin tidak akan berubah tergantung pada skema switching mereka, dan mereka akan "dipasang" ke pin fisik. Tapi ini tidak berlaku untuk baterai. Jadi, untuk dioda semikonduktor, semuanya tergantung pada jenis konduktivitas kristal. Dalam tabung vakum, pertanyaan ini terkait dengan elektroda yang memancarkan elektron di lokasi filamen. Tentu saja, ada nuansa tertentu di sini: misalnya, arus balik dapat mengalir melalui perangkat semikonduktor seperti penekan dan dioda zener, tetapi ada kekhususan di sini yang jelas di luar cakupan artikel.
Berurusan dengan baterai listrik
Ini adalah contoh klasik dari sumber kimia listrik yang terbarukan. Baterai berada dalam salah satu dari dua mode: pengisian / pengosongan. Dalam kedua kasus ini, akan ada arah arus listrik yang berbeda. Tetapi perhatikan bahwa polaritas elektroda tidak akan berubah. Dan mereka dapat bertindak dalam peran yang berbeda:
- Saat pengisian, elektroda positif menerima arus listrik dan merupakan anoda, dan elektroda negatif melepaskannya dan disebut katoda.
- Jika tidak ada gerakan, tidak ada gunanya membicarakannya.
- Selamadebit, elektroda positif melepaskan arus listrik dan merupakan katoda, sedangkan elektroda negatif menerima dan disebut anoda.
Mari kita bicara tentang elektrokimia
Definisi yang sedikit berbeda digunakan di sini. Dengan demikian, anoda dianggap sebagai elektroda tempat proses oksidatif berlangsung. Dan mengingat pelajaran kimia sekolah, dapatkah kamu menjawab apa yang terjadi di bagian lain? Elektroda tempat terjadinya proses reduksi disebut katoda. Tapi tidak ada referensi ke perangkat elektronik. Mari kita lihat nilai reaksi redoks untuk kita:
- Oksidasi. Ada proses mundurnya elektron oleh partikel. Netral berubah menjadi ion positif, dan negatif dinetralkan.
- Pemulihan. Ada proses mendapatkan elektron oleh partikel. Positif berubah menjadi ion netral, dan kemudian menjadi negatif jika diulang.
- Kedua proses saling berhubungan (misalnya, jumlah elektron yang dilepaskan sama dengan jumlah elektron yang ditambahkan).
Faraday juga memperkenalkan nama unsur-unsur yang terlibat dalam reaksi kimia:
- Kation. Ini adalah nama ion bermuatan positif yang bergerak dalam larutan elektrolit menuju kutub negatif (katoda).
- Anion. Ini adalah nama ion bermuatan negatif yang bergerak dalam larutan elektrolit menuju kutub positif (anoda).
Bagaimana reaksi kimia terjadi?
Oksidasi dan reduksisetengah reaksi dipisahkan dalam ruang. Transisi elektron antara katoda dan anoda tidak dilakukan secara langsung, tetapi karena konduktor dari sirkuit eksternal, di mana arus listrik dibuat. Di sini orang dapat mengamati transformasi timbal balik dari bentuk energi listrik dan kimia. Oleh karena itu, untuk membentuk rangkaian luar sistem dari berbagai jenis konduktor (yang merupakan elektroda dalam elektrolit), perlu menggunakan logam. Soalnya, tegangan antara anoda dan katoda ada, serta satu nuansa. Dan jika tidak ada elemen yang mencegah mereka melakukan proses yang diperlukan secara langsung, maka nilai sumber arus kimia akan sangat rendah. Jadi, karena muatannya harus melalui skema itu, peralatan itu dirakit dan berfungsi.
Apa itu: langkah 1
Sekarang mari kita definisikan apa itu apa. Mari kita ambil sel galvanik Jacobi-Daniel. Di satu sisi, itu terdiri dari elektroda seng, yang direndam dalam larutan seng sulfat. Kemudian muncul partisi berpori. Dan di sisi lain ada elektroda tembaga, yang terletak di dalam larutan tembaga sulfat. Mereka bersentuhan satu sama lain, tetapi fitur kimia dan partisi tidak memungkinkan pencampuran.
Langkah 2: Proses
Seng teroksidasi, dan elektron bergerak di sepanjang sirkuit eksternal ke tembaga. Jadi ternyata sel galvanik memiliki anoda bermuatan negatif dan katoda positif. Selain itu, proses ini hanya dapat dilanjutkan dalam kasus di mana elektron memiliki tempat untuk "pergi". Intinya langsungdari elektroda ke yang lain mencegah adanya "isolasi".
Langkah 3: Elektrolisis
Mari kita lihat proses elektrolisis. Instalasi untuk lintasannya adalah bejana yang di dalamnya terdapat larutan atau lelehan elektrolit. Dua elektroda diturunkan ke dalamnya. Mereka terhubung ke sumber arus searah. Anoda dalam hal ini adalah elektroda yang dihubungkan dengan kutub positif. Di sinilah oksidasi terjadi. Elektroda bermuatan negatif adalah katoda. Di sinilah reaksi reduksi berlangsung.
Langkah 4: Akhirnya
Oleh karena itu, ketika beroperasi dengan konsep ini, harus selalu diperhitungkan bahwa anoda tidak digunakan dalam 100% kasus untuk menunjukkan elektroda negatif. Juga, katoda secara berkala dapat kehilangan muatan positifnya. Itu semua tergantung pada proses apa yang terjadi pada elektroda: reduktif atau oksidatif.
Kesimpulan
Begitulah semuanya - tidak terlalu sulit, tetapi Anda tidak dapat mengatakan bahwa itu mudah. Kami memeriksa sel galvanik, anoda dan katoda dari sudut pandang sirkuit, dan sekarang Anda seharusnya tidak memiliki masalah menghubungkan catu daya dengan waktu operasi. Dan akhirnya, Anda perlu meninggalkan beberapa informasi yang lebih berharga untuk Anda. Anda harus selalu memperhitungkan perbedaan potensial katoda / potensial anoda. Masalahnya, yang pertama akan selalu sedikit besar. Ini disebabkan oleh fakta bahwa efisiensi tidak bekerja dengan indikator 100% dan sebagian dari biaya hilang. Karena hal inilah Anda dapat melihat bahwa baterai memiliki batasan berapa kali dapat diisi ulang dandebit.
