Закрыть

Катод что это: Катод — это… Что такое Катод?

Содержание

Катод - это... Что такое Катод?

Катод (от греч. κάθοδος — ход вниз; возвращение) — электрод некоторого прибора, присоединённый к отрицательному полюсу источника тока.

Катод в электрохимии

В электрохимии катод — электрод, на котором происходят реакции восстановления. Например, при электролитическом рафинировании металлов (меди, никеля и пр.) на катоде осаждается очищенный металл.

Катод в вакуумных электронных приборах

В вакуумных электронных приборах катод — электрод, который является источником свободных электронов, обычно вследствие термоэлектронной эмиссии. В электронно-лучевых приборах катод входит в состав электронной пушки.

Катод у полупроводниковых приборов

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

Знак анода и катода

В литературе встречается различное обозначение знака катода — «-» 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 процесс окисления[1][2]. 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. Так, на приведённой иллюстрации изображён обозначенный знаком «+» катод гальванического элемента, на котором происходит восстановление меди.

В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора знак анода и катода меняется в зависимости от направления протекания тока. [2][3][4].

В электротехнике катод — отрицательный 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. 1 2 Лукомский Ю. Я., Гамбург Ю. Д. Физико-химические основы электрохимии: Учебник. — Долгопрудный : Издательский Дом «Интеллект», 2008. — С. 19 — ISBN 978-5-91559-007-5
  3. Левин А. И. Теоретические основы электрохимии. — М.: Металлургиздат, 1963. — С. 131.
  4. Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сухотина. — Л. : Химия, 1981. — С. 405.

Ссылки

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

Гальванопластика — процесс получения металлических копий с объёмных предметов электроосаждением металла.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.
Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

Что такое анод и катод?Что такое анод и катод?

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.

определение, принцип работы и применение

В статье вы узнаете что такое катод, рассмотрим как заряжен катод, историю открытия, а так же применение.

Определение катода

Термин катод используется в области физики для определения отрицательного электрода. Этимология этого термина относится к греческому слову káosek, что переводится как «нисходящий путь».

Электрод называется концом электрического провода, который собирает или передает ток при контакте со средой. В частном случае катодов это электроды, которые имеют отрицательный электрический заряд.

Как заряжен катод

Концы или клеммы батареи или аккумулятора называются полюсами, которые могут быть отрицательными или положительными. Это качество называется полярностью. Направление потока электрического тока условно определялось как поток зарядов, который проходит от положительного полюса к отрицательному полюсу.

В энергосберегающих устройствах, таких как батареи, катод имеет положительную полярность. С другой стороны, если элемент потребляет энергию, катод имеет отрицательную полярность.

Катоды вызывают окислительно-восстановительные реакции (восстановление-окисление), которые приводят к тому, что материал, получающий электроны (элементарные частицы, которые имеют отрицательный заряд), страдает от снижения его степени окисления. С другой стороны, реакции окисления проводятся в анодах (положительных электродах), которые приводят к потере электронов и увеличению степени окисления.

Когда речь заходит об этимологии, известно, что этот термин был изобретен физиком и химиком Майклом Фарадеем из Великобритании, который внес большой вклад в области электрохимии и электромагнетизма. В частности, Фарадей впервые упомянул об этом в контексте своих экспериментальных исследований в области электричества в седьмой серии.

Значение слова «катод» относится к «уходу, спуску», потому что его происхождение происходит от греческого слова, которое можно перевести как «путь, дно»; в этом случае его следует понимать только по отношению к электролиту электрохимических ячеек. Этот электрод называется термоджонным катодом, который из-за теплового эффекта, генерируемого теплом, вызывает эмиссию электронов; Это явление также известно как эффект Эдисона. Этот тип катода, например, является источником электронов, используемых в термоджон-клапанах.

Одним из наиболее важных термодинамических свойств катода является то, что он сам может повысить свою температуру ; для этой цели он циркулирует ток нагрева или использует нить накала, с которой он термически связан. Материалы, которые испускают электроны при низких температурах, наиболее эффективно используют термический эффект; некоторые из наиболее распространенных — это вольфрамовые сплавы (также называемые вольфрамом ), торий и лантаноиды; Другой вариант — покрытие катода оксидом кальция.

С другой стороны, электронные токи, наблюдаемые в вакуумных трубках, представляют собой те, которые образуются в стекле и которые оснащены по меньшей мере двумя электродами, анодом и катодом в конфигурации, которая называется диодом. Когда катод нагревается, он испускает излучение, которое движется к аноду; Если внутренние стеклянные стены позади них имеют покрытие для некоторых флуоресцентных материалов, то они производят интенсивную яркость.

катодкатод

Эта концепция встречается на большинстве телевизионных экранов и мониторов последних десятилетий, потому что они использовали электронно-лучевые трубки, технологию, которая постоянно излучает лучи на стеклянный экран со свинцовым покрытием и фосфор для воспроизведения изображений. Свинец защищает человека от молнии, а фосфор позволяет воспроизводить изображения.

Что такое анод и катод — простое объяснение

Простое объяснение понятий анод и катод. Как их легко определить и запомнить.


Среди терминов в электрике встречаются такие понятия как анод и катод. Это касается источников питания, гальваники, химии и физики. Термин встречается также в вакуумной и полупроводниковой электронике. Им обозначают выводы или контакты устройств и каким электрическим знаком они обладают. В этой статье мы расскажем, что это такое анод и катод, а также как определить где они находятся в электролизере, диоде и у батарейки, что из них плюс, а что минус. Содержание:

Электрохимия и гальваника

В электрохимии есть два основных раздела:

  1. Гальванические элементы – производство электричества за счет химической реакции. К таким элементам относятся батарейки и аккумуляторы. Их часто называют химическими источниками тока.
  2. Электролиз – воздействие на химическую реакцию электроэнергией, простыми словами – с помощью источника питания запускается какая-то реакция.

Рассмотрим окислительно-восстановительную реакцию в гальваническом элементе, тогда какие процессы протекают на его электродах?

  • Анод – электрод на котором наблюдается окислительная реакция, то есть он отдаёт электроны. Электрод, на котором происходит окислительная реакция – называется восстановителем.
  • Катод – электрод на котором протекает восстановительная реакция, то есть он принимает электроны. Электрод, на котором происходит восстановительная реакция – называется окислителем.

Отсюда возникает вопрос – где плюс, а где минус у батарейки? Исходя из определения, у гальванического элемента анод отдаёт электроны.

Важно! В ГОСТ 15596-82 дано официальное определение названий выводов химических источников тока, если кратко, то плюс на катоде, а минус на аноде.

В данном случае рассматривается протекание электрического тока по проводнику внешней цепи от окислителя (катода) к восстановителю (аноду). Так как электроны в цепи текут от минуса к плюсу, а электрический ток наоборот, тогда катод – это плюс, а анод – это минус.

Внимание: ток всегда втекает в анод!

Или то же самое на схеме:


Процесс электролиза или зарядки аккумулятора

Эти процессы похожи и обратны гальваническому элементу, поскольку здесь не энергия поступает за счет химической реакции, а наоборот – химическая реакция происходит за счет внешнего источника электричества.

В этом случае плюс источника питания всё также называется катодом, а минус анодом. Зато контакты заряжаемого гальванического элемента или электроды электролизера уже будут носить противоположные названия, давайте разберемся почему!

Важно! При разряде гальванического элемента анод – минус, катод – плюс, при зарядке наоборот.

Так как ток от плюсового вывода источника питания поступает на плюсовой вывод аккумулятора – последний уже не может быть катодом. Ссылаясь на вышесказанное можно сделать вывод, что в этом случае электроды аккумулятора при зарядке условно меняются местами.

Тогда через электрод заряжаемого гальванического элемента, в который втекает электрический ток, называют анодом. Получается, что при зарядке у аккумулятора плюс становится анодом, а минус катодом.


Гальванотехника

Процессы осаждения металлов в результате химической реакции под воздействием электрического тока (при электролизе) называют гальванотехникой. Таким образом мир получил посеребренные, золоченные, хромированные или покрытые другими металлами украшения и детали. Этот процесс используют как в декоративных, так и в прикладных целях – для улучшения стойкости к коррозии различных узлов и агрегатов механизмов.

Принцип действия установок для нанесения гальванического покрытия лежит в использовании растворов солей элементов, которыми будут покрывать деталь, в качестве электролита.

В гальванике анод также является электродом, к которому подключаются плюсовой вывод источника питания, соответственно катод в этом случае – это минус. При этом металл осаждается (восстанавливается) на минусовом электроде (реакция восстановления). То есть если вы хотите сделать позолоченное кольцо своими руками – подключите к нему минусовой вывод блока питания и поместите в ёмкость с соответствующим раствором.

В электронике

Электроды или ножки полупроводниковых и вакуумных электронных приборов тоже часто называют анодом и катодом. Рассмотрим условное графическое обозначение полупроводникового диода на схеме:

Как мы видим, анод у диода подключается к плюсу батареи. Он так называется по той же причине – в этот вывод у диода в любом случае втекает ток. На реальном элементе на катоде есть маркировка в виде полосы или точки.

У светодиода аналогично. На 5 мм светодиодах внутренности видны через колбу. Та половина, что больше — это катод.

Также обстоит ситуация и с тиристором, назначение выводов и «однополярное» применение этих трёхногих компонентов делают его управляемым диодом:

У вакуумного диода анод тоже подключается к плюсу, а катод к минусу, что изображено на схеме ниже. Хотя при приложении обратного напряжения – названия этих элементов не изменятся, несмотря на протекание электрического тока в обратном направлении, пусть и незначительного.

С пассивными элементами, такими как конденсаторы и резисторы дело обстоит иначе. У резистора не выделяют отдельно катод и анод, ток в нём может протекать в любом направлении. Вы можете дать любые названия его выводам, в зависимости от ситуации и рассматриваемой схемы. У обычных неполярных конденсаторов также. Реже такое разделение по названиям контактов наблюдается в электролитических конденсаторах.


Заключение

Итак, подведем итоги, ответив на вопрос: как запомнить где плюс, где минус у катода с анодом? Есть удобное мнемоническое правило для электролиза, заряда аккумуляторов, гальваники и полупроводниковых приборов. У этих слов с аналогичными названиями одинаковое количество букв, что проиллюстрировано ниже:

Во всех перечисленных случаях ток вытекает из катода, а втекает в анод.

Пусть вас не собьёт с толку путаница: «почему у аккумулятора катод положительный, а когда его заряжают – он становится отрицательным?». Помните у всех элементов электроники, а также электролизеров и в гальванике – в общем у всех потребителей энергии анодом называют вывод, подключаемый к плюсу. На этом отличия заканчиваются, теперь вам проще разобраться что плюс, что минус между выводами элементов и устройств.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме статьи:

Теперь вы знаете, что такое анод и катод, а также как запомнить их достаточно быстро. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и интересной!

Материалы по теме:

  • Чем отличается переменный ток от постоянного
  • Фазное и линейное напряжение в сети
  • Как зарядить батарейку в домашних условиях
НравитсяЧто такое анод и катод — простое объяснение0)Не нравитсяЧто такое анод и катод — простое объяснение0)

Катод — Википедия с видео // WIKI 2

Схема гальванического элемента Даниэля-Якоби

Схема гальванического элемента Даниэля-Якоби

Катод (от греч. κάθοδος «ход вниз; возвращение») — электрод электронного или электротехнического прибора или устройства, характеризующийся тем, что движение электронов во внешней цепи направлено к нему[1].

Энциклопедичный YouTube

  • 1/1

    Просмотров:

    7 630

  • ✪ ЕГЭ ХИМИЯ 2015 Задание 29 2018 Задание 22 ЭЛЕКТРОЛИЗ КАТОД Репетитор Видео урок УфаХимик

Содержание

Катод в электрохимии и цветной металлургии

Катодная медь производства комбината «Уралэлектромедь»

В электрохимии катод — электрод, на котором происходят реакции восстановления. Например, при электролитическом рафинировании металлов (меди, никеля и пр.) на катоде осаждается очищенный металл. Получаемый металл также именуется катодом (катод медный[2], катод никелевый, катод цинковый и т.п.) и используется для последующего изготовления металлической продукции (проволоки, фольги, порошка, изделий и пр.). Для сдирания готового катода с постоянной катодной основы используются катодосдирочные машины.

Катод в вакуумных электронных приборах

В вакуумных электронных приборах катод — электрод, который является источником свободных электронов, обычно вследствие термоэлектронной эмиссии. В электронно-лучевых приборах катод входит в состав электронной пушки. Для облегчения электронной эмиссии как правило, делается с нанесением металлов с малой работой выхода электрона и дополнительно подогревается. Различают катоды прямого накала, где нить накала непосредственно является источником электронов, и косвенного, где катод подогревается через керамический изолятор.

Катод у полупроводниковых приборов

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

Полупроводниковый прибор — диод

Знак анода и катода

В литературе встречается различное обозначение знака катода — «−» 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 процесс окисления[3][4]. 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 у гальванического элемента отрицательным, если следовать приведённому определению, будет анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди), то есть катодом будет являться положительный электрод. Так, на приведённой иллюстрации изображён обозначенный знаком «+» катод гальванического элемента, на котором происходит восстановление меди. В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора знак анода и катода меняется в зависимости от направления протекания тока.[4][5][6].

В электротехнике за направление тока принято считать направление движения положительных зарядов, поэтому в вакуумных и полупроводниковых приборах и электролизных ячейках ток течёт от положительного анода к отрицательному катоду, а электроны, соответственно, наоборот, от катода к аноду.

См. также

Литература

  1. ↑ Электроника. Энциклопедический словарь. М.-Сов. энциклопедия, 1991. ISBN 5-85270-062-2
  2. ↑ ГОСТ 546-2001 Катоды медные. Технические условия
  3. Антропов Л. И. Теоретическая электрохимия : Учеб. для хим.-технолог. спец. вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1984. — С. 13.
  4. 1 2 Лукомский Ю. Я., Гамбург Ю. Д. Физико-химические основы электрохимии: Учебник. — Долгопрудный : Издательский Дом «Интеллект», 2008. — С. 19 — ISBN 978-5-91559-007-5
  5. Левин А. И. Теоретические основы электрохимии. — М.: Металлургиздат, 1963. — С. 131.
  6. ↑ Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сухотина. — Л. : Химия, 1981. — С. 405.

Ссылки

Полупроводниковый прибор — диод Эта страница в последний раз была отредактирована 3 июля 2020 в 19:00.

КАТОД - это... Что такое КАТОД?

  • КАТОД — (греч. kathodos спуск). Полюс гальванической пары, противоположный аноду. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. КАТОД в гальванических элементах и вольтовом столбе отрицательный полюс, т. е. конец… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • катод — а, м. cathode f. <англ. cathode < гр. kathodos путь вниз, спуск. Электрод, соединенный с отрицательным полюсом источника тока (в противоположность аноду). БАС 1. В действии таких приборов, как гальваническая баттарея, полярности нет и быть… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • катод — [IEV number 151 13 03] катод Плоская заготовка, получаемая методом электролиза, предназначенная для переплава. [ГОСТ 25501 82] катод Отрицательный электрод рентгеновской трубки [Система неразрушающего контроля. Виды (методы) и технология… …   Справочник технического переводчика

  • катод — эмиттер Словарь русских синонимов. катод сущ., кол во синонимов: 4 • термокатод (1) • …   Словарь синонимов

  • КАТОД — КАТОД, электрод, соединенный с отрицательным полюсом батареи. Если в жидкость погрузить две металлические пластины, соединенные с полюсами батареи, то различие между катодом и анодом скажется в следующем: если пластины, из к рых сделаны электроды …   Большая медицинская энциклопедия

  • катод — электровакуумного прибора; катод Электрод, основным назначением которого обычно является испускание электронов при электрическом разряде …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • КАТОД — (от греческого kathodos ход вниз, возвращение), электрод электронного либо электротехнического прибора или устройства (например, электровакуумного прибора, гальванического элемента, электролитической ванны), характеризующийся тем, что движение… …   Современная энциклопедия

  • КАТОД — (от греч. kathodos ход вниз возвращение), в широком смысле электрод различных радио и электротехнических устройств или приборов (электронных ламп, гальванических элементов, электролитических ванн и т. д.), характеризующийся тем, что движение… …   Большой Энциклопедический словарь

  • КАТОД — КАТОД, отрицательно заряженный ЭЛЕКТРОД в электролитическом элементе или ЭЛЕКТРОННОЙ ТРУБКЕ. В процессе ЭЛЕКТРОЛИЗА (где электрическая энергия используется для осуществления химических изменений) к нему притягиваются положительно заряженные ионы… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • КАТОД — КАТОД, катода, муж. (греч. kathodos возвращение) (физ.). Отрицательный электрод; ант. анод. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • Катод и анод — это плюс или минус: как определить

    Анод и катод — два физических термина прикладной электроники, гальванотехнике и химии. Уяснив эти термины, можно понять, почему, например, греется аудиоплеер. Путаница в терминологии спровоцирует аварийные ситуации.

    Что это такое

    Катоды и аноды — электрические проводники, которые имеют электронную проводимость. Посредством анода электрический заряд втекает в аппаратуру, а катода — наоборот, истекает. На первом возникает окислительная реакция (называют восстановитель) и отсылает заряженные частицы, на втором — восстановительная реакция (называют окислитель) и принимает заряженные частицы.

    Анод и катод в диоде

    Если перемещение электрических проводников проходит от восстановления к окислению по цепи извне, возникает источник электроэнергии. Прибор, с помощью которого преобразовывается химическая энергия в электроэнергию, получил название «гальванический элемент».

    Чтобы не возникло путаницы, стоит четко усвоить и запомнить отличие плюса и минуса в разных процессах:

    В гальванотехнике химические реакции происходят внутри элемента. В электричестве извне не нуждается, так как заряд сам потечет во внешнюю цепь из элемента. В этом случаев катод — положительный, анод — отрицательный.

    Схема гальванического элемента

    В электролизе необходим внешний источник тока, включенный в разрыв проводника внешней цепи. Внешний источник создаст разность потенциалов между электрическими проводниками, и вне устройства будет вкачивать ток в элемент. На аноде будет плюс, а на катоде — противоположно.

    Важно! Чтобы определить, катод и анод — это плюс или минус, нужно запомнить: в гальванотехнике отрицательным становится анод, а катод — положительный. У электролитов — противоположно.

    Как определить что минус, а что плюс (у диода)

    Особенность диодов такова, что они проводят заряд только в одном направлении. Чтобы не ошибиться, обычно на корпусе обозначены маркировки. В случае отсутствия маркировок чтобы узнать, как все-таки определить полярности анода и катода у диодов, применяют следующие методы.

    1. Использование мультиметра. Прибор включается в тест-режим. Если на экране засветились цифровые значения — диод подсоединен по прямому маршруту. Красный провод идет к аноду «+», черный к катоду «-».
    2. Внешние признаки:
    • символы «+» и «-» на корпусе;
    • ближе к аноду нанесены обозначения в форме точек или кольцевых линий;
    • вытянутая форма устройства — плюс, приплюснутый — минус;
    1. Включение питания. Собирается простейшая схема, которая состоит из батарейки и лампы.

    Обратите внимание! Если включить лампочку, и она начнет гореть — «+» батарейки соединен с положительной полярностью, это есть анод, и прибор будет пропускать через себя ток. Если свет не загорелся, то значит, соединили с отрицательной полярностью — это катод и, соответственно, тока не будет.

    1. Инструкция по эксплуатации. Производитель вместе с товаром прилагает подробную техническую документацию, где прописаны все необходимые параметры.
     Определение полюсов с помощью лампочки

    Заряд аккумулятора

    Если взглянуть на аккумулятор или обычные батарейки, то можно заметить терминалы, отличающиеся обозначением «+» и «-», которые расположены на противоположных концах.

    Аккумулятор имеет металлический или пластиковый каркас. Внутри катод сведен с положительной полярностью, а анод подключен к отрицательной полярности. Отделяет их друг от друга заслон, поэтому они не соприкасаются, а электрический заряд свободно протекает между ними. Помогает этому электролит — специальный раствор серной кислоты.

     Схема заряда АКБ

    Когда проходит химическая реакция заряда с электролитом на одном из электрических проводников, возникнет окислительная реакция. Если включить гальванический компонент в электросеть, электроны с анода перетекут на катод, производя функционирование пока в электролите возникают химические взаимодействия. Работать химический источник электрического тока прекратить только тогда, когда химические составляющие электролита израсходуются.

    На заметку. Когда происходит разряд гальванического элемента, то анод является «-», когда заряд — катод имеет знак «+».

    Применение в электронике

    В электронике применяют особенности диодов впускать заряд по прямому маршруту, но не отпускать обратно.

     Р-n переход тока

    Работа светодиода заключается в свойстве кристаллов, которые светятся при пропускании через p-n переход тока по прямой.

    В электрохимии электрические проводники необходимы при создании автономных источников питания (аккумуляторные батареи), а также при воспроизведении технологических процессов. Аноды, катоды участвуют в электролизе, электроэкстракции, гальваностегии и гальванопластике.

    Гальваника — восстановления металла при химических процессах под воздействием электротока. Такая процедура приводит к устойчивости от коррозии узлов и агрегатов механизмов.

    означает в кембриджском словаре английского языка
    КАТОД | смысл в кембриджском словаре английского языка Примеры из литературы
    • Таким образом, необходимые электрические
    .

    Что такое катод? (с изображением)

    Катод - это электрод, через который электрический ток выходит из поляризованного электрического устройства. Противоположным является анод, через который электрический ток поступает в электрическое устройство. Положительно заряженные ионы, называемые катионами, движутся к катоду, а отрицательно заряженные ионы, называемые анионами, движутся к аноду. В устройствах, которые обеспечивают питание, таких как разрядка аккумуляторов, катод заряжается положительно, но в устройствах, потребляющих энергию, включая аккумуляторы, он заряжается отрицательно.

    Cathodes are perhaps best known from their role in cathode ray tubes, which produced the picture in early televisions. Катоды, пожалуй, лучше всего известны из их роли в электронно-лучевых трубках, которые производили изображение в ранних телевизорах.

    В химии катод является электродом электрохимической ячейки, на которой происходит восстановление или усиление электронов.Если электрохимическая ячейка является электролитической, то есть она снабжается электрической энергией для разрушения химических соединений, ее катод является отрицательным. В противоположном типе электрохимической ячейки, гальванической ячейке, химические реакции вызывают выброс электрической энергии, и она становится положительной.

    Отрицательная полярность должна быть применена к катоду электролитической ячейки, чтобы провести желаемые химические реакции.В гальванической ячейке, с другой стороны, положительный полюс должен быть подключен для завершения цепи. Электроны, испускаемые анодом, возвращаются в ячейку через катод, когда цепь завершена.

    В физике и электронике катод является электродом, ответственным за испускание электронов в устройство, заставляя его работать.Свободно испускаемые электроны могут быть получены различными способами, либо с помощью тепла или энергии света, либо с помощью сильного внешнего электромагнитного поля. Последний метод возбуждения электронной эмиссии известен как электронная эмиссия поля, и вовлеченные катоды называют холодными катодами.

    Хотя они могут работать при высоких температурах, холодные катоды отличаются от «горячих» разновидностей, поскольку они не нагреваются напрямую для того, чтобы стимулировать эмиссию электронов.Горячие катоды, также известные как нити накала, гораздо чаще встречаются в современной электронике. Катоды, которые получают энергию от света, питаются от фотоэлектрического излучения и используются в фотоэлектрической или солнечной энергии. Разные виды металла имеют электроды, подходящие для разных способов подачи электроэнергии.

    ,
    Что такое катодно-лучевой осциллограф (CRO)? Определение, строительство и работа

    Определение : Катодно-лучевой осциллограф (CRO) - это тип электрического инструмента, который используется для отображения измерений и анализа сигналов и других электронных и электрических явлений. Это очень быстрый X-Y плоттер, показывающий входной сигнал в сравнении с другим сигналом или в зависимости от времени. CRO используются для анализа сигналов, переходных процессов, явлений и других изменяющихся во времени величин от очень низкочастотного диапазона до радиочастот.

    CRO в основном работает на напряжениях. Таким образом, другие физические величины, такие как ток, напряжение, ускорение, давление, преобразуются в напряжение с помощью преобразователя и, таким образом, отображаются в CRO. Он также используется для определения формы волны, переходного процесса и других изменяющихся во времени величин от очень низкочастотного диапазона до радиочастот.

    CRO имеет стилус (то есть световое пятно), который перемещается по области дисплея в ответ на входное напряжение.Это световое пятно создается пучком электронов, падающим на флуоресцентный экран. Нормальная форма CRO использует горизонтальное входное напряжение, которое является внутренним генерируемым линейным напряжением, называемым «временной базой».

    Горизонтальное напряжение периодически перемещает световое пятно в горизонтальном направлении слева направо над областью дисплея или экрана. Вертикальное напряжение - это исследуемое напряжение. Вертикальное напряжение перемещает световое пятно вверх и вниз на экране. Когда входное напряжение очень быстро движется по экрану, дисплей на экране появляется неподвижно.Таким образом, CRO обеспечивает визуализацию изменяющегося во времени напряжения.

    Конструкция катодно-лучевого осциллографа

    Основные части катодно-лучевого осциллографа следующие.

    1. Cathode Ray Tube
    2. электронная пушка в сборе
    3. отклоняющая пластина
    4. Флуоресцентный экран
    5. для CRT
    6. Стекло Конверт

    Их детали подробно описаны ниже.

    1. Катодно-лучевая трубка

    Катодно-лучевая трубка - это вакуумная трубка, которая преобразует электрический сигнал в визуальный сигнал.Катодно-лучевая трубка в основном состоит из электронной пушки и электростатических отклоняющих пластин (вертикальной и горизонтальной). Электронная пушка вырабатывает сфокусированный пучок электрона, который ускоряется до высокой частоты.

    Вертикальная отклоняющая пластина перемещает лучи вверх и вниз, а горизонтальный луч перемещает электронные лучи слева направо. Эти движения независимы друг от друга, и, следовательно, луч может быть расположен в любом месте на экране.

    2. Электронная пушка в сборе

    Электронная пушка испускает электроны и формирует их в пучок.Электронная пушка в основном состоит из нагревателя, катода, сетки, предварительно ускоряющего анода, фокусирующего анода и ускоряющего анода. Для получения высокой эмиссии электронов при умеренной температуре слои бария и стронция осаждаются на конце катода.

    После испускания электрона из катодной сетки он проходит через контрольную сетку. Сетка управления обычно представляет собой никелевый цилиндр с центрально расположенным коаксиальным с осью ЭЛТ. Он контролирует интенсивность испускаемого электрона с катода.

    Электрон при прохождении через сетку управления ускоряется высоким положительным потенциалом, который прикладывается к узлам предварительного ускорения или ускорения.

    Электронный пучок фокусируется на фокусирующих электродах, затем проходит через вертикальные и горизонтальные отклоняющие пластины, а затем направляется на люминесцентную лампу. Предварительно ускоряющий и ускоряющий анод подключены к 1500 В, а фокусирующий электрод подключен к 500 В. Есть два метода фокусировки на пучке электронов.Эти методы

    • Электростатическая фокусировка
    • Электромагнитная фокусировка.

    CRO использует электростатическую фокусирующую трубку.

    3. Отклоняющая пластина

    Электронный пучок после выхода из электронной пушки проходит через две пары отклоняющей пластины. Пара пластин, создающих вертикальное отклонение, называется вертикальной отклоняющей пластиной или пластинами Y, а пара пластин, которая используется для горизонтального отклонения, называется горизонтальной отклоняющей пластиной или X пластинами.

    4. Флуоресцентный экран для CRT

    Передняя часть ЭЛТ называется лицевой панелью. Он плоский для экрана размером примерно до 100 мм × 100 мм. Экран ЭЛТ слегка изогнут для больших дисплеев. Лицевая панель формируется путем прессования расплавленного стекла в форму и последующего отжига.

    Внутренняя поверхность лицевой панели покрыта люминофором. Люминофор преобразует электрическую энергию в энергию света. Когда электронный луч попадает в кристалл люминофора, он поднимает их уровень энергии и, следовательно, свет испускается во время кристаллизации фосфора.Это явление называется флуоресценцией.

    5. Стеклянный конверт

    Коническая структура с высокой степенью вакуумирования. Внутренняя поверхность ЭЛТ между шейкой и экраном покрыта аквадагом. Аквадаг является проводящим материалом и действует как высоковольтный электрод. Поверхность покрытия электрически связана с ускоряющим анодом и, следовательно, помогает электрону быть в фокусе.

    Работа катодно-лучевого осциллографа

    Когда электрон вводится через электронную пушку, он проходит через контрольную сетку.Контрольная сетка контролирует интенсивность электрона в вакуумной трубке. Если контрольная сетка имеет высокий отрицательный потенциал, то через нее пропускается всего несколько электронов. Таким образом, тусклое пятно создается на экране молнии. Если отрицательный потенциал на контрольной сетке низкий, образуется яркое пятно. Следовательно, интенсивность света зависит от отрицательного потенциала контрольной сетки.

    cathode-ray-oscilloscope После перемещения контрольной сетки электронный луч проходит через фокусирующий и ускоряющий аноды.Ускоряющие аноды имеют высокий положительный потенциал и, следовательно, они сходятся в луче в точке на экране.

    После перемещения от ускоряющего анода луч попадает под действие отклоняющих пластин. Когда отклоняющая пластина имеет нулевой потенциал, луч создает пятно в центре. Если напряжение подается на вертикальную отклоняющую пластину, электронный луч фокусируется вверх, а когда напряжение прикладывается горизонтально, пятно света отклоняется горизонтально.

    ,
    Что такое внутренняя структура и принцип работы электронно-лучевой трубки?

    Компьютерные технологии станут свидетелями значительных достижений в области сложного трехмерного моделирования и обработки изображений; пользователи увидят настольные компьютеры с вычислительной мощностью современных суперкомпьютеров. Даже графические возможности будут доступны для среднего пользователя по разумной цене. Для этого потребуются мониторы сверхвысокого разрешения. Существуют различные системы отображения, такие как электронно-лучевые трубки (ЭЛТ), жидкокристаллические дисплеи (LCD), электролюминесцентные дисплеи (ELD), плазменные дисплеи и светодиоды (LED), доступные в настоящей технологии.Здесь мы собираемся обсудить катодно-лучевую трубку (ЭЛТ).

    Принцип рабочего напряжения

    Когда две металлические пластины подключены к источнику высокого напряжения, отрицательно заряженная пластина, называемая катодом, испускает невидимый луч. Катодный луч направляется на положительно заряженную пластину, называемую анодом, где он проходит через отверстие и продолжает движение к другому концу трубки. Когда луч попадает на поверхность с особым покрытием, катодный луч производит сильную флуоресценцию или яркий свет.Когда электрическое поле приложено к электронно-лучевой трубке, катодное излучение притягивается пластиной, несущей положительные заряды. Поэтому катодный луч должен состоять из отрицательно заряженных частиц. Движущееся заряженное тело ведет себя как крошечный магнит и может взаимодействовать с внешним магнитным полем. Электроны отклоняются магнитным полем. А также, когда внешнее магнитное поле меняется на противоположное, луч электроники отклоняется в противоположном направлении.

    В электронно-лучевой трубке катод представляет собой нагретую нить и помещается в вакуум.Луч - это поток электронов, которые естественным образом выливают нагретый катод в вакуум. Электроны отрицательны. Анод положительный, поэтому он притягивает электроны, вытекающие с катода. В электронно-лучевой трубке телевизора поток электронов фокусируется фокусирующим анодом в плотный луч, а затем ускоряется ускоряющим анодом. Этот плотный, высокоскоростной пучок электронов летит через вакуум в трубке и ударяется о плоский экран на другом конце трубки. Этот экран покрыт люминофором, который светится при попадании луча.

    Эксплуатация CRT

    Cathode Ray Tube (CRT) - это экран дисплея компьютера, используемый для отображения выходного сигнала в стандартном композитном видеосигнале. Работа ЭЛТ зависит от движения электронного луча, который движется назад и вперед через заднюю часть экрана. Источником электронного пучка является электронная пушка; пистолет расположен в узкой цилиндрической горловине в крайней задней части ЭЛТ, которая производит термоэлектронный поток электронов. Обычно ЭЛТ имеет флуоресцентный экран для отображения выходного сигнала.Простой ЭЛТ показан ниже.

    Cathode Ray Tube Cathode Ray Tube Cathode Ray Tube

    Эксплуатация ЭЛТ-монитора очень проста. Катодно-лучевая трубка состоит из одной или нескольких электронных пушек, возможно внутренних электростатических отклоняющих пластин и фосфорной мишени. ЭЛТ имеет три пучка электронов - по одному для каждого (красный, зеленый и синий), что четко показано на рисунке. Электронный луч создает крошечное, яркое видимое пятно, когда он ударяется о покрытый люминофором экран. В каждом контрольном устройстве вся передняя область трубки сканируется периодически и систематически по фиксированной схеме, называемой растром.Изображение (растр) отображается путем сканирования электронного луча по экрану. Цели люминофора начинают исчезать через короткое время, изображение необходимо постоянно обновлять. Таким образом, ЭЛТ создает три цветных изображения, которые являются основными цветами. Здесь мы использовали частоту 50 Гц, чтобы устранить мерцание путем обновления экрана.

    Основными частями электронно-лучевой трубки являются катод, контрольная решетка, отклоняющие пластины и экран.

    PCBWay PCBWay

    Катод

    Нагреватель поддерживает катод при более высокой температуре и электроны текут от нагретого катода к поверхности катода.Ускоряющий анод имеет небольшое отверстие в центре и поддерживается на высоком потенциале, который имеет положительную полярность. Порядок этого напряжения составляет от 1 до 20 кВ относительно катода. Эта разность потенциалов создает электрическое поле, направленное справа налево в области между ускоряющим анодом и катодом. Электроны проходят через отверстие в аноде с постоянной горизонтальной скоростью от анода к флуоресцентному экрану. Электроны ударяются о область экрана, и она ярко светится.

    Сетка управления

    Сетка управления регулирует яркость пятна на экране. Контролируя число электронов с помощью анода и, следовательно, фокусирующего анода, можно гарантировать, что электроны, покидающие катод в слегка разных направлениях, фокусируются вниз в узкий луч и все попадают в одно и то же место на экране. Вся сборка катода, управляющей сетки, фокусирующего анода и ускоряющего электрода называется электронной пушкой.

    Отклоняющие пластины

    Две пары отклоняющих пластин допускают пучок электронов.Электрическое поле между первой парой пластин отклоняет электроны по горизонтали, а электрическое поле между второй парой отклоняет их по вертикали, электроны движутся по прямой линии от отверстия в ускоряющем аноде к центру экрана при отсутствии отклоняющих полей присутствуют там, где производят яркое пятно.

    Экран

    Может быть круглым или прямоугольным. Экран покрыт специальным типом флуоресцентного материала. Флуоресцентный материал поглощает свою энергию и повторно излучает свет в виде фотонов, когда электронный луч попадает на экран.Когда это случается, некоторые из них отскакивают назад так же, как отскакивают от мяча для крикета со стены. Они называются вторичными электронами. Они должны быть поглощены и возвращены на катод, если это не так, они накапливаются возле экрана и производят космический заряд или облако электронов. Чтобы этого избежать, на воронкообразную часть ЭЛТ наносится покрытие aqua day.

    Преимущества CRT
    1. ЭЛТ дешевле, чем другие технологии отображения.
    2. Они работают с любым разрешением, геометрией и соотношением сторон без снижения качества изображения.
    3. CRT производят самые лучшие цвета и оттенки серого для всех профессиональных калибровок.
    4. Отличный угол обзора.
    5. Поддерживает хорошую яркость и обеспечивает длительный срок службы.
    Особенности CRT

    Использование технологии CRT быстро сократилось с момента появления ЖК-дисплеев, но они по-прежнему непобедимы в некоторых отношениях. ЭЛТ-мониторы широко используются в нескольких электрических устройствах, таких как компьютерные экраны, телевизоры, радиолокационные экраны и осциллографы, используемые в научных и медицинских целях.

    Теперь у вас есть четкое представление о электронно-лучевой трубке, и если какие-либо вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам оставьте комментарии ниже.

    Фото предоставлено:

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *