Pratik elektronikle uğraşanlar, güç kaynağının anot ve katotu hakkında bilgi sahibi olmalıdır. Ne ve nasıl denir? Neden tam olarak? Konunun sadece amatör radyo açısından değil, aynı zamanda kimya açısından da derinlemesine bir değerlendirmesi yapılacaktır. En popüler açıklama, anotun pozitif elektrot ve katodun negatif olmasıdır. Ne yazık ki, bu her zaman doğru ve eksik değildir. Anot ve katodu belirleyebilmek için teorik bir temele sahip olmanız ve neyin ve nasıl olduğunu bilmeniz gerekir. Buna da yazı çerçevesinde bakalım.
Anot
Gelelim kimyasal akım kaynaklarıyla ilgilenen GOST 15596-82. Üçüncü sayfada yayınlanan bilgilerle ilgileniyoruz. GOST'a göre anot, kimyasal bir akım kaynağının negatif elektrotudur. Bu kadar! Neden tam olarak? Gerçek şu ki, elektrik akımı dış devreden kaynağın kendisine girer. Gördüğünüz gibi, her şey ilk bakışta göründüğü kadar kolay değil. İçerik çok karmaşık görünüyorsa, makalede sunulan resimleri dikkatlice incelemeniz önerilir - bunlar, yazarın size iletmek istediğini anlamanıza yardımcı olacaktır.
Katot
Aynı GOST 15596-82'ye dönüyoruz. pozitif elektrotBir kimyasal akım kaynağı, boşaldığında harici bir devreye girdiği kaynaktır. Gördüğünüz gibi, GOST 15596-82'de yer alan veriler, durumu farklı bir perspektiften ele alıyor. Bu nedenle, belirli yapılar hakkında başkalarına danışırken çok dikkatli olunmalıdır.
Terimlerin ortaya çıkışı
Belirsizliği önlemek ve daha fazla doğruluk elde etmek için Ocak 1834'te Faraday tarafından tanıtıldılar. Ayrıca Güneş örneğini kullanarak kendi ezber versiyonunu da sundu. Yani onun anodu gün doğumu. Güneş yükselir (akım girer). Katot giriştir. Güneş aşağı doğru hareket ediyor (akım gidiyor).
Tüp ve diyot örneği
Neyi belirtmek için kullanıldığını anlamaya devam ediyoruz. Bu enerji tüketicilerinden birinin açık durumda (doğrudan bağlantıda) olduğunu varsayalım. Böylece, diyotun dış devresinden, elemana anottan bir elektrik akımı girer. Ancak bu açıklama ile elektronların yönü ile karıştırmayın. Katot aracılığıyla, kullanılan elemandan harici devreye bir elektrik akımı akar. Şu anda gelişen durum, insanların ters bir resme baktığı durumları hatırlatıyor. Bu adlandırmalar karmaşıksa, yalnızca kimyagerlerin onları bu şekilde anlaması gerektiğini unutmayın. Şimdi tersini yapalım. Yarı iletken diyotların pratikte akımı iletmeyecekleri görülebilir. Buradaki tek olası istisna, elemanların ters dökümüdür. Ve elektrovakum diyotları (kenotronlar,radyo tüpleri) hiçbir şekilde ters akım iletmeyecektir. Bu nedenle, (şartlı olarak) onlardan geçmediği kabul edilir. Bu nedenle, resmi olarak diyotun anot ve katot terminalleri işlevlerini yerine getirmez.
Neden kafa karışıklığı var?
Özellikle öğrenmeyi ve pratik uygulamayı kolaylaştırmak için pin isimlerinin diyot elemanlarının anahtarlama şemasına göre değişmeyeceği ve fiziksel pinlere "bağlanacak" karar verildi. Ancak bu piller için geçerli değildir. Bu nedenle, yarı iletken diyotlar için her şey kristalin iletkenlik tipine bağlıdır. Vakum tüplerinde bu soru, filamanın bulunduğu yerde elektron yayan elektrotla bağlantılıdır. Elbette burada belirli nüanslar var: örneğin, bir baskılayıcı ve bir zener diyot gibi yarı iletken cihazlardan bir ters akım akabilir, ancak burada açıkça makalenin kapsamını aşan bir özgünlük var.
Elektrik piliyle uğraşmak
Bu, yenilenebilir bir kimyasal elektrik kaynağının gerçekten klasik bir örneğidir. Pil iki moddan birindedir: şarj / deşarj. Her iki durumda da, farklı bir elektrik akımı yönü olacaktır. Ancak elektrotların polaritesinin değişmeyeceğini unutmayın. Ve farklı rollerde oynayabilirler:
- Şarj sırasında, pozitif elektrot bir elektrik akımı alır ve anottur ve negatif elektrot onu serbest bırakır ve katot olarak adlandırılır.
- Hareket yoksa onlardan bahsetmenin bir anlamı yok.
- Süresipozitif elektrot elektrik akımını serbest bırakır ve katottur, negatif elektrot alır ve anot olarak adlandırılır.
Elektrokimya hakkında bir şeyler söyleyelim
Burada biraz farklı tanımlar kullanılıyor. Böylece anot, oksidatif süreçlerin gerçekleştiği bir elektrot olarak kabul edilir. Ve okul kimya dersini hatırlayarak, diğer bölümde neler olduğunu cevaplayabilir misiniz? İndirgeme işlemlerinin gerçekleştiği elektrota katot denir. Ancak elektronik cihazlara referans yok. Redoks reaksiyonlarının bizim için sahip olduğu değere bakalım:
- Oksidasyon. Bir elektronun bir parçacık tarafından geri tepme süreci vardır. Nötr pozitif iyona dönüşür ve negatif nötralize edilir.
- Restorasyon. Bir parçacık tarafından bir elektron elde etme süreci vardır. Pozitif, nötr iyona dönüşür ve tekrarlandığında negatife dönüşür.
- Her iki süreç de birbirine bağlıdır (örneğin, verilen elektronların sayısı, eklenen elektronların sayısına eşittir).
Faraday ayrıca kimyasal reaksiyonlarda yer alan elementlerin isimlerini de açıkladı:
- Katyonlar. Bu, elektrolit çözeltisinde negatif kutba (katot) doğru hareket eden pozitif yüklü iyonların adıdır.
- Anyonlar. Bu, elektrolit çözeltisinde pozitif kutba (anot) doğru hareket eden negatif yüklü iyonların adıdır.
Kimyasal reaksiyonlar nasıl gerçekleşir?
Oksidasyon ve indirgemeyarı tepkimeler uzayda ayrılır. Elektronların katot ve anot arasındaki geçişi doğrudan değil, üzerinde bir elektrik akımının oluşturulduğu harici devrenin iletkeni nedeniyle gerçekleştirilir. Burada, elektriksel ve kimyasal enerji biçimlerinin karşılıklı dönüşümünü gözlemleyebilirsiniz. Bu nedenle, çeşitli türdeki iletkenlerden (elektrolit içindeki elektrotlar olan) sistemin harici bir devresini oluşturmak için metal kullanılması gerekir. Görüyorsunuz, anot ve katot arasındaki voltaj ve bir nüans var. Ve gerekli işlemi doğrudan yapmalarını engelleyen hiçbir unsur olmasaydı, kimyasal akım kaynaklarının değeri çok düşük olurdu. Ve böylece, şarjın bu şemadan geçmesi gerektiğinden, ekipman monte edildi ve çalışıyor.
Nedir: 1. adım
Şimdi neyin ne olduğunu tanımlayalım. Bir Jacobi-Daniel galvanik hücresini ele alalım. Bir yandan, bir çinko sülfat çözeltisine daldırılmış bir çinko elektrottan oluşur. Ardından gözenekli bölme gelir. Ve diğer tarafta, bir bakır sülfat çözeltisinde bulunan bir bakır elektrot var. Birbirleriyle temas halindedirler ancak kimyasal özellikleri ve bölmeleri karışmaya izin vermez.
2. Adım: İşlem
Çinko oksitlenir ve elektronlar dış devre boyunca bakıra doğru hareket eder. Böylece, galvanik hücrenin negatif yüklü bir anot ve pozitif bir katoda sahip olduğu ortaya çıktı. Üstelik bu süreç, ancak elektronların "gidecek" bir yeri olduğu durumlarda ilerleyebilir. Amaç direk gitmekelektrottan diğerine "izolasyon" varlığını engeller.
Adım 3: Elektroliz
Elektroliz sürecine bakalım. Geçişi için kurulum, içinde bir çözelti veya bir elektrolit eriyiği bulunan bir kaptır. İçine iki elektrot indirilir. Doğru akım kaynağına bağlanırlar. Bu durumda anot, pozitif kutba bağlanan elektrottur. Oksidasyon burada gerçekleşir. Negatif yüklü elektrot katottur. İndirgeme reaksiyonunun gerçekleştiği yer burasıdır.
4. Adım: Sonunda
Bu nedenle, bu kavramlarla çalışırken, anotun vakaların %100'ünde bir negatif elektrotu belirtmek için kullanılmadığı her zaman dikkate alınmalıdır. Ayrıca katot periyodik olarak pozitif yükünü kaybedebilir. Her şey elektrotta hangi işlemin gerçekleştiğine bağlıdır: indirgeyici veya oksidatif.
Sonuç
Her şey böyle - çok zor değil ama kolay olduğunu da söyleyemezsin. Galvanik hücre, anot ve katodu devre açısından inceledik ve artık güç kaynaklarını çalışma süresi ile bağlamakta sorun yaşamamalısınız. Ve son olarak, sizin için daha değerli bilgiler bırakmanız gerekiyor. Katot potansiyeli / anot potansiyeli arasındaki farkı her zaman hesaba katmalısınız. Mesele şu ki, ilki her zaman biraz büyük olacak. Bunun nedeni, verimliliğin %100'lük bir göstergeyle çalışmaması ve ücretlerin bir kısmının dağıtılmasıdır. Bu nedenle, pillerin şarj edilebilecekleri sayı konusunda bir sınırı olduğunu görebilirsiniz vedeşarj.
