Катод плюс или минус: что это такое, плюс или минус, определяем полярность

как определить где плюс, а где минус?

Известно, что светодиод в рабочем состоянии пропускает ток только в одном направлении. Если его подключить инверсионно, то постоянный ток через цепь не пройдет, и прибор не засветится. Происходит это потому, что по своей сущности прибор является диодом, просто не каждый диод способен светиться. Получается, что существует полярность светодиода, то есть он чувствует направление движения тока и работает только при определенном его направлении.
Определить полярность прибора по схеме не составит труда. Светодиод обозначают треугольником в кружке. Треугольник упирается всегда в катод (знак «−», поперечная черточка, минус), положительный анод находится с противоположной стороны.
Но как определить полярность, если вы держите в руках сам прибор? Вот перед вами маленькая лампочка с двумя выводами-проводками. К какому проводку подключать плюс источника, а к какому минус, чтобы схема заработала? Как правильно установить сопротивление где плюс?

Определяем зрительно

Первый способ – визуальный. Предположим, вам необходимо определить полярность абсолютно нового светодиода с двумя выводами. Посмотрите на его ножки, то есть выводы. Один из них будет короче другого. Это и есть катод. Запомнить, что это катод можно по слову «короткий», поскольку оба слова начинаются на буквы «к». Плюс будет соответствовать тому выводу, который длиннее. Иногда, правда, на глаз определить полярность сложновато, особенно когда ножки согнуты или поменяли свои размеры в результате предыдущего монтажа.

Глядя в прозрачный корпус, можно увидеть сам кристаллик. Он расположен как будто в маленькой чашечке на подставке. Вывод этой подставки и будет катодом. Со стороны катода также можно увидеть небольшую засечку, как бы срез.

Но не всегда эти особенности заметны у светодиода, поскольку некоторые производители отходят от стандартов. К тому же есть много моделей, изготовленных по другому принципу. На сложных конструкциях сегодня производитель ставит значки «+» и «−», делают отметку катода точкой или зеленой линией, чтобы все было предельно понятно. Но если таких отметок нет по каким-то причинам, то на помощь приходит электрическое тестирование.

Применяем источник питания

Более эффективный способ определить полярность – подключить светодиод к источнику питания. Внимание! Выбирать надо источник, напряжение которого не превышает допустимое напряжение светодиода. Можно соорудить самодельный тестер, используя обычную батарейку и резистор. Это требование связано с тем, что при обратном подключении светодиод может перегореть или ухудшить свои световые характеристики.

Некоторые говорят, что подключали светодиод и так и сяк, и он от этого не портился. Но все дело в предельном значении обратного напряжения. К тому же, лампочка может сразу и не погаснуть, но срок ее работы уменьшится, и тогда ваш светодиод проработает не 30-50 тысяч часов, как указано в его характеристиках, а в несколько раз меньше.

Если мощности элемента питания для светодиода не хватает, и прибор не светится, как вы его не подключаете, то можно соединить несколько элементов в батарею. Напоминаем, сто элементы соединяются последовательно плюс к минусу, а минус к плюсу.

Применение мультиметра

Существуют прибор, который называется мультиметром. Его с успехом можно использовать, чтобы узнать, куда подключать плюс, а куда минус. На это уходит ровным счетом одна минута. В мультиметре выбирают режим измерения сопротивления и прикасаются щупами к контактам светодиода. Красный провод указывает на подключение к плюсу, а черный – к минусу. Желательно, чтобы касание было кратковременным. При обратном включении прибор ничего не покажет, а при прямом включении (плюс к плюсу, а минус к минусу) прибор покажет значение в районе 1,7 кОм.

Можно также включать мультиметр на режим проверки диода. В этом случае при прямом включении светодиодная лампочка будет светиться.

Данный способ самый эффективный для лампочек, излучающих красный и зеленый свет. Светодиод, дающий синий или белый свет рассчитан на напряжение, большее 3 вольт, поэтому не всегда при подключении к мультиметру он будет светиться даже при правильной полярности. Из этой ситуации можно легко выйти, если использовать режим определения характеристик транзисторов. На современных моделях, таких как DT830 или 831, он присутствует.

Диод вставляют в пазы специальной колодки для транзисторов, которая обычно расположена в нижней части прибора. Используется часть PNP (как для транзисторов соответствующей структуры). Одну ножку светодиода засовывают в разъем С, который соответствует коллектору, вторую ножку – в разъем Е, соответствующий эмиттеру. Лампочка засветится, если катод (минус), будет подключен к коллектору. Таким образом, полярность определена.

Где у аккумулятора анод и где катод? На плюсе или на минусе?

Где у аккумулятора анод и где катод — на плюсе или на минусе?

И в сети, и в литературе, и в головах достаточно путаницы с терминами анод и катод применительно к аккумуляторам. В различных описаниях химических процессов аккумулятора положительный и отрицательный электроды называют то анодом, то катодом. В чём тут дело?

Первое, что приходит в голову — мнемоническое правило из школьного курса: анод — плюс (оба слова из 4 букв), катод — минус (оба слова из 5 букв).

Плюсовая и минусовая клеммы на аккумуляторе обозначены чётко. Вот, казалось бы, и простой ответ: анод – положительная клемма, катод – отрицательная.

Но, как говорится, в действительности все иначе, чем на самом деле😊.

Попробуем разложить все по полочкам.

Сначала разберемся с тем, что проще — со знаками плюс и минус.

Аккумулятор имеет 2 электрода в виде пластин и присоединенных к ним клемм. Потенциал одного электрода выше, другого ниже. ЭДС и напряжение аккумулятора как раз и обусловлено разностью этих потенциалов.

При разряде разность потенциалов уменьшается, при заряде – увеличивается. Потенциалы электродов меняют в определенных пределах свою величину. Величину, но не знак — плюс и минус выгравированы на батарее насовсем. Да электроды и физически отличаются, активная масса пластин состоит из разных материалов. Отрицательные пластины сделаны из свинца, а положительные – из оксида свинца.
Полярность, т.е. расположение клемм относительно корпуса – один из важных параметров выбора аккумуляторной батареи.
Справедливости ради отметим, что в аккумуляторном мире есть понятие «переполюсовка». Но эта отдельная тема сильно выходит за рамки обычной эксплуатации в область экспериментов и шаманства. В обычном цикле зарядов-разрядов аккумулятора даже у очень невнимательного автолюбителя никакой переполюсовки не произойдёт.

Итак, расположение плюса и минуса на аккумуляторе фиксировано.

А где же у аккумулятора анод и катод?

В электрохимии анод — это электрод, на котором происходит окисление, т.е. отдача электронов. Сам анод при этом называется восстановителем.

На катоде происходит восстановление, поглощение электронов, а сам он является окислителем.

Анод отдает электроны, а катод принимает.

То есть понятия анод и катод, вопреки мнемоническим правилам, не связаны напрямую со знаком, с положительным или отрицательным потенциалом!

Идем дальше. Аккумулятор работает в одном из двух режимов: разряда (является источником тока) или заряда (потребляет ток). При изменении режима направление тока меняется на противоположное. Соответственно, каждый электрод то отдает электроны, то принимает.

У аккумулятора анод и катод меняются местами в зависимости от режима работы (заряд или разряд).

Теперь понятно, почему понятия анода и катода в электрохимии и электротехнике несколько различаются.
У полупроводниковых приборов типа диода и транзистора, в отличие от аккумулятора, анод и катод имеют фиксированное раз и навсегда положение. С ними действительно можно использовать правила запоминания.

Каков общий вывод?

При разряде аккумулятора положительный электрод является катодом, отрицательный – анодом.

При заряде – наоборот.

Во избежание недоразумений, для аккумуляторных батарей лучше использовать термины положительная и отрицательная пластина (клемма, электрод).

Понятия анод и катод надо применять с указанием режима аккумулятора. Делайте это аккуратно, только если решили копнуть поглубже и блеснуть теоретическими познаниями 😊.

Напоследок – выдержка из нормативного документа.

ГОСТ 15596-82. Источники тока химические. Термины и определения

15. Анод химического источника тока	Электрод химического источника тока, на котором протекают окислительные процессы
16. Катод химического источника тока	Электрод химического источника тока, на котором протекают восстановительные процессы
17. Отрицательный электрод химического источника тока	Электрод, который при разряде химического источника тока является анодом
18. Положительный электрод химического источника тока	Электрод, который при разряде химического источника тока является катодом

электрохимия — Что такое анод и что такое катод?

Задавать вопрос

спросил 6 лет, 2 месяца назад

Изменено 1 год, 2 месяца назад

Просмотрено 107 тысяч раз

$\begingroup$

Возможно (надеюсь) простой вопрос об обозначениях «анод» и «катод». На изображении ниже представлена ​​схема полимерного солнечного элемента (Источник (WBM)). (Текст рисунка также цитируется для контекста).

У меня вопрос только по наименованию электродов. Не правда ли, что

• катод является восстановительным электродом, который поставляет электрона, а
• анод окислитель 9Электрод 0023, который принимает электрона?

Почему электроны (черные сферы) движутся к отрицательно заряженному катоду, а положительные дырки (белые сферы) движутся к положительно заряженному аноду, поглощающему электроны? Разве обратное не имеет смысла?

Это ошибка на чертеже или я должен переосмыслить свое понимание терминов «анод» и «катод»?

Рис. 1. Принцип работы солнечной батареи. Свет входит в ячейку через прозрачный анод и поглощается в объемном слое гетероперехода за счет генерации экситонов (1). Экситоны диффундируют в объемном гетеропереходе до тех пор, пока либо рекомбинируют, либо достигают донорно-акцепторной границы раздела, где они разделяются на электроны (черные) и дырки (белые) (2). Затем электроны и дырки будут перемещаться к соответствующим аноду и катоду через фазу донорного и акцепторного материала (3).

---

Редактировать

Если цифра верна, а меня запутали, то есть несколько других случаев, которые, кажется, учат ложно. Например. Следующее правило «ПАНИКИ» для запоминания, что является катодом, а что анодом (из этого источника, слайд 8):

«*Отрицательный — это катод», — говорится в нем, и мы возвращаемся к моему вопросу в вверху: почему электроны (черные сферы) движутся к отрицательному катоду на этой схеме?

Многие другие диаграммы, соответствующие этой последней, можно найти с помощью простого поиска в Google.

• электрохимия
• редокс
• номенклатура
• электроны

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Независимо от полярности электрод, на котором происходит окисление, называется анодом, поэтому восстановление должно происходить на катоде. {2+}}$, электроны высвобождаются в металл и по проволоке текут к серебряному электроду. Цинковый электрод является анодом, а серебряный — катодом.

$\endgroup$

$\begingroup$

В электрохимической ячейке нет законченной электронной схемы

В электрохимической ячейке анод является источником электронов для внешней цепи, а катод — приемником. Цепь переноса заряда замыкается ионами, перемещающимися внутри клетки. Солнечный элемент отличается от электрохимического элемента тем, что в них нет чистой химической реакции. В солнечном элементе электроны текут по замкнутому контуру — по кругу во внешнем контуре и через устройство.

Обозначение анода и катода

Таким образом, обозначение анода и катода основывается на аналогии между гальваническим элементом и фотогальваническим элементом как источником электрической работы. Имеет смысл использовать направление потока электронов во внешней цепи для определения анода и катода (электроны движутся от анода к катоду во внешней цепи).

В гальванической ячейке внутри ячейки нет потока электронов (вместо этого есть поток ионов для балансировки зарядов). В фотогальваническом элементе электроны текут от перехода к аноду, а дырки текут от перехода к катоду (или можно сказать, что электроны текут от катода к переходу).

К сожалению, анод и катод называются по-разному в зависимости от типа устройства, см. этот обзор (и помните, что ток I иногда идет в том же направлении, что и электроны, а иногда нет, опять же в зависимости от соглашений).

Отрицательный и положительный электрод

Обозначения (+) и (-) сбивают с толку даже только для гальванических элементов. В то время как обозначение анода и катода одинаково для гальванических и электролитических элементов (т. Е. Использование и зарядка батареи), обозначение (+) и (-) переключается, поэтому оно не связано с направлением движения электронов по внешнему проводу.

Направление потока электронов

Для фотогальванического элемента может помочь следующая картинка: 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 с него в дырки, идущие от перехода. Если затем подключить внешний потребитель электрической работы, можно предсказать направление потока электронов через внешнюю цепь.

$\endgroup$

$\begingroup$

Анод представляет собой электрод, на котором вещества теряют электроны и

окисляются . Катод — это электрод, на котором вещества приобретают электроны и восстанавливаются .

Сложность запоминания заключается в том, что аноды и катоды меняют положение , когда ток меняется на противоположный, в зависимости от того,

• ячейка находится в режиме электролиза
• ячейка находится в режиме обеспечения тока.

Для первичных и вторичных (перезаряжаемых) элементов принято использовать последний в качестве источника питания.

Мой мнемотехнический трюк состоит в том, чтобы помнить, что

На аноде происходит анабазис (*) электронов, вверх от электрода, т.е. окисление.

Это означает, что анод

— это

• положительный электрод при электролизе (=прилагается + провод от внешнего источника питания, отводящий электроны . Это не обязательно означает, что он имеет более положительный потенциал, чем катод),

• отрицательный электрод в ячейке питания (минусовой электрод ячейки, обеспечивающий электроны ).

На катоде происходит катабазис электронов, вниз к электроду, т.е. восстановление.

Это означает катод

• отрицательный электрод при электролизе, принимающий электроны от внешнего источника питания.
• положительный электрод для элементов питания. вытягивает электроны из схемы.

(*) Анабасис Ксенофонта, около 370 г. до н.э., «Путешествие вверх», о драматическом возвращении греческих наемников из Персии в Грецию.

$\endgroup$

$\begingroup$

Вы запутались в определениях восстановления и окисления.

• Восстановление – это присоединение электронов.
• Окисление – это потеря электронов.

Это означает, что катод получает электроны, а анод теряет электроны. Иллюстрация абсолютно правильная.

$\endgroup$

3

$\begingroup$

Катод — это электрод, на котором происходит восстановление, а Анод — это электрод, на котором происходит окисление.

Я использую мнемонику НЕФТЯНАЯ ВЫСТАВКА

Окисление -> потеря электронов (или повышение степени окисления)

Восстановление электронов -> или снижение степени окисления)

$\endgroup$

1

$\begingroup$

На приведенном выше рисунке изображена внутренняя часть силового устройства, т. е. солнечного элемента. Это можно считать батареей. На рисунке ниже положительные заряды проходят через металл и достигают катода батареи. Тем временем внутри батареи отрицательные заряды движутся к катоду, чтобы нейтрализовать положительные заряды, исходящие от металлических электродов.

Таким образом, внешние положительные заряды движутся к катоду, а внутренние отрицательные заряды движутся к катоду. Следовательно, все представленные изображения соответствуют действительности.

$\endgroup$

$\begingroup$

Катод — положительный электрод; анод является отрицательным электродом. Во время разряда положительные ионы перетекают от анода к катоду. Это делает катод положительно заряженным. Свободные электроны на аноде текут наружу через нагрузку к катоду. Во время заряда внешний источник напряжения имеет положительный электрод, подключенный к катоду, и его отрицательный электрод, подключенный к аноду. Отрицательный электрод внешнего источника напряжения подает электроны на анод. Избыточные положительные ионы на катоде отталкиваются к аноду, но движутся медленнее, чем электроны движутся по проводам.

$\endgroup$

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но никогда не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

электрохимия — действительно ли анод всегда отрицателен?

спросил 3 года 3 месяца назад

Изменено 11 месяцев назад

Просмотрено 999 раз

$\begingroup$

Отказ от ответственности: этот вопрос задан студентом-физиком.

Я изучал электростатику и мне было интересно, как зарядить проводник в домашних условиях без каких-либо замысловатых мехов и т.д. И тут мне пришла идея: взять батарейку, коснуться, например, минусовой клеммы проводником, а затем снять ее. Так как минусовая клемма аккумулятора находится под отрицательным потенциалом, а проводник ранее был заземлен ($V = 0$), то поскольку их потенциалы должны сравняться, это означает, что электроны будут течь от клеммы аккумулятора к проводнику в течение короткого промежутка времени. . После этого я отсоединяю проводник, и электроны остаются в нем «в ловушке», поэтому проводник теперь заряжен отрицательно. 9Ионы {2+}$ переходят в раствор, но в тот же момент остальные электроны покидают анод.

Когда подключены электроды , а не , я не уверен, что окислительно-восстановительные реакции будут происходить. В моем понимании, $Zn$ окисляется, потому что $Cu$ с другой стороны имеет большее сродство к электрону, но $Zn$ должен был бы каким-то образом «почувствовать» $Cu$ с другой стороны, иначе реакция окисления все равно произойдет для короткое время, пока не достигнет некоторой точки равновесия. Это то, что я думаю, на самом деле происходит, и поэтому анод на самом деле будет отрицательным, пока не будет подключен к катоду.

Значит, я на правильном пути и, в конце концов, увенчается ли успехом моя попытка немного зарядить проводник?

• электрохимия
• редокс

$\endgroup$

4

$\begingroup$

Это очень хороший вопрос от студента, который, кажется, глубоко задумался. Я думал написать на эту тему последние 7-8 лет. Короче говоря, полюса батарей заряжены электростатически, и этот заряд действительно можно «ощутить» с помощью чувствительных электроскопов, которые были известны во времена Вольта.

Метка анода или катода не определяется по отношению к электростатическому знаку, как объяснено в сообщении Мориса.

Представьте большой параллельный конденсатор. Подсоедините одну клемму пластины к одной положительной клемме, а другую к отрицательной клемме. Пластины конденсатора будут иметь электростатический заряд.

Во что бы то ни стало, используя одну-единственную ячейку, вы не сможете обнаружить электростатический заряд, как заряженную расческу. Это могут почувствовать только специализированные электроскопы. 9Ионы {2+}$: Медь является анодом.

При сравнении одного и того же химического уравнения, работающего в гальваническом элементе или в электролизе, $Zn$ равно всегда отрицательному полюсу, а $Cu$ равно всегда положительному полюсу.