Os envolvidos em eletrônica prática precisam conhecer o ânodo e o cátodo da fonte de alimentação. O que e como se chama? Por que exatamente? Haverá uma análise aprofundada do tema do ponto de vista não apenas do rádio amador, mas também da química. A explicação mais popular é que o ânodo é o eletrodo positivo e o cátodo é o negativo. Infelizmente, isso nem sempre é verdadeiro e incompleto. Para poder determinar o ânodo e o cátodo, você deve ter uma base teórica e saber o que e como. Vejamos isso dentro da estrutura do artigo.
Anodo
Vamos voltar para GOST 15596-82, que trata de fontes de corrente química. Estamos interessados nas informações postadas na terceira página. De acordo com GOST, o ânodo é o eletrodo negativo de uma fonte de corrente química. É isso! Por que exatamente? O fato é que é por meio dele que a corrente elétrica entra do circuito externo na própria fonte. Como você pode ver, nem tudo é tão fácil quanto parece à primeira vista. É aconselhável considerar cuidadosamente as imagens apresentadas no artigo se o conteúdo parecer muito complicado - elas ajudarão você a entender o que o autor deseja transmitir a você.
Catodo
Voltamos ao mesmo GOST 15596-82. eletrodo positivoUma fonte de corrente química é aquela da qual, quando descarregada, entra em um circuito externo. Como você pode ver, os dados contidos no GOST 15596-82 consideram a situação de uma perspectiva diferente. Portanto, deve-se ter muito cuidado ao consultar outras pessoas sobre certas construções.
O surgimento dos termos
Eles foram introduzidos por Faraday em janeiro de 1834 para evitar ambiguidade e obter maior precisão. Ele também ofereceu sua própria versão de memorização usando o exemplo do Sol. Então, seu ânodo é o nascer do sol. O sol se move para cima (a corrente entra). O cátodo é a entrada. O sol está se pondo (a corrente está se apagando).
Exemplo de tubo e diodo
Continuamos a entender o que é usado para denotar o quê. Suponha que tenhamos um desses consumidores de energia em estado aberto (em conexão direta). Assim, do circuito externo do diodo, uma corrente elétrica entra no elemento através do ânodo. Mas não se confunda com esta explicação com a direção dos elétrons. Através do cátodo, uma corrente elétrica flui do elemento usado para o circuito externo. A situação que se desenvolveu agora é uma reminiscência de casos em que as pessoas olham para uma imagem invertida. Se essas designações forem complexas, lembre-se de que apenas os químicos devem entendê-las dessa maneira. Agora vamos fazer o inverso. Pode-se ver que os diodos semicondutores praticamente não conduzem corrente. A única exceção possível aqui é a divisão reversa de elementos. E diodos de eletrovácuo (kenotrons,tubos de rádio) não conduzirão corrente reversa. Portanto, considera-se (condicionalmente) que ele não passe por elas. Portanto, formalmente, os terminais anodo e catodo do diodo não desempenham suas funções.
Por que há confusão?
Especialmente, para facilitar o aprendizado e a aplicação prática, foi decidido que os elementos de diodo dos nomes dos pinos não mudarão dependendo de seu esquema de comutação, e eles serão "ligados" aos pinos físicos. Mas isso não se aplica às baterias. Assim, para diodos semicondutores, tudo depende do tipo de condutividade do cristal. Em tubos de vácuo, esta questão está ligada ao eletrodo que emite elétrons no local do filamento. Claro, existem algumas nuances aqui: por exemplo, uma corrente reversa pode fluir através de dispositivos semicondutores, como um supressor e um diodo zener, mas há uma especificidade aqui que está claramente além do escopo do artigo.
Lidando com a bateria elétrica
Este é um exemplo verdadeiramente clássico de uma fonte química de eletricidade renovável. A bateria está em um dos dois modos: carga/descarga. Em ambos os casos, haverá uma direção diferente da corrente elétrica. Mas observe que a polaridade dos eletrodos não mudará. E eles podem atuar em diferentes papéis:
- Durante o carregamento, o eletrodo positivo recebe uma corrente elétrica e é o ânodo, e o negativo a libera e é chamado de cátodo.
- Se não houver movimento, não adianta falar sobre eles.
- Durantedescarga, o eletrodo positivo libera a corrente elétrica e é o cátodo, enquanto o eletrodo negativo recebe e é chamado de ânodo.
Vamos dizer uma palavra sobre eletroquímica
Definições ligeiramente diferentes são usadas aqui. Assim, o ânodo é considerado como um eletrodo onde ocorrem os processos oxidativos. E lembrando do curso de química da escola, você pode responder o que está acontecendo na outra parte? O eletrodo no qual os processos de redução ocorrem é chamado de cátodo. Mas não há referência a dispositivos eletrônicos. Vejamos o valor que as reações redox têm para nós:
- Oxidação. Existe um processo de recuo de um elétron por uma partícula. O neutro se transforma em um íon positivo e o negativo é neutralizado.
- Restauração. Existe um processo de obtenção de um elétron por uma partícula. Um positivo se transforma em um íon neutro e depois em negativo quando repetido.
- Ambos os processos estão interconectados (por exemplo, o número de elétrons que são cedidos é igual ao seu número adicionado).
Faraday também introduziu nomes para os elementos que participam de reações químicas:
- Cations. Este é o nome dos íons carregados positivamente que se movem na solução eletrolítica em direção ao pólo negativo (cátodo).
- Anions. Este é o nome dos íons carregados negativamente que se movem na solução eletrolítica em direção ao pólo positivo (ânodo).
Como acontecem as reações químicas?
Oxidação e reduçãosemi-reações são separadas no espaço. A transição de elétrons entre o cátodo e o ânodo não é realizada diretamente, mas devido ao condutor do circuito externo, no qual uma corrente elétrica é criada. Aqui pode-se observar a transformação mútua de formas elétricas e químicas de energia. Portanto, para formar um circuito externo do sistema a partir de condutores de vários tipos (que são os eletrodos no eletrólito), é necessário usar metal. Você vê, a tensão entre o ânodo e o cátodo existe, bem como uma nuance. E se não houvesse nenhum elemento que os impedisse de realizar diretamente o processo necessário, o valor das fontes de corrente química seria muito baixo. E assim, devido ao fato de que a carga precisa passar por esse esquema, o equipamento foi montado e funciona.
O que é: passo 1
Agora vamos definir o que é o quê. Vamos pegar uma célula galvânica Jacobi-Daniel. Por um lado, consiste em um eletrodo de zinco, que é imerso em uma solução de sulfato de zinco. Em seguida, vem a partição porosa. E do outro lado há um eletrodo de cobre, que está localizado em uma solução de sulfato de cobre. Eles estão em contato um com o outro, mas as características químicas e a partição não permitem a mistura.
Etapa 2: Processo
Zinco é oxidado, e os elétrons se movem ao longo do circuito externo para o cobre. Então acontece que a célula galvânica tem um ânodo carregado negativamente e um cátodo positivo. Além disso, este processo pode prosseguir apenas nos casos em que os elétrons têm para onde "ir". O importante é ir diretodo eletrodo para outro evita a presença de "isolamento".
Passo 3: Eletrólise
Vejamos o processo de eletrólise. A instalação para sua passagem é um recipiente no qual existe uma solução ou um eletrólito fundido. Dois eletrodos são abaixados nele. Eles estão conectados a uma fonte de corrente contínua. O ânodo neste caso é o eletrodo que está conectado ao pólo positivo. É aqui que ocorre a oxidação. O eletrodo carregado negativamente é o cátodo. É aqui que ocorre a reação de redução.
Passo 4: Finalmente
Portanto, ao operar com esses conceitos, deve-se sempre levar em consideração que o ânodo não é utilizado em 100% dos casos para denotar um eletrodo negativo. Além disso, o cátodo pode perder periodicamente sua carga positiva. Tudo depende de qual processo está ocorrendo no eletrodo: redutor ou oxidativo.
Conclusão
É assim que tudo é - não é muito difícil, mas você não pode dizer que é fácil. Examinamos a célula galvânica, ânodo e cátodo do ponto de vista do circuito, e agora você não deve ter problemas para conectar as fontes de alimentação com o tempo de operação. E, finalmente, você precisa deixar algumas informações mais valiosas para você. Você sempre tem que levar em conta a diferença que o potencial do cátodo / potencial do ânodo tem. O problema é que o primeiro sempre será um pouco grande. Isso se deve ao fato de que a eficiência não funciona com um indicador de 100% e parte das cargas é dissipada. É por isso que você pode ver que as baterias têm um limite no número de vezes que podem ser carregadas edescarga.
