Катод ба анод нь цахилгаан гүйдлийн урсгал гэсэн нэг процессын хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Бүх материалыг хоёр төрөлд хувааж болно - эдгээр нь бүтцэд илүүдэл чөлөөт электронууд, диэлектрикүүд (тэдгээрийн дотор чөлөөт электрон бараг байдаггүй) дамжуулагч юм.
Цахилгаан гүйдлийн тухай ойлголт
Цахилгаан гүйдэл гэдэг нь цахилгаан соронзон хүчдэлийн нөлөөн дор бодисын бүтцэд байгаа цэнэгтэй элементар бөөмсүүдийн эмх цэгцтэй хөдөлгөөн юм. Хэрэв дамжуулагч дээр тогтмол хүчдэл хэрэглэвэл сөрөг цэнэгтэй чөлөөт электронууд катодоос (сөрөг цэнэгтэй электрод) анод (эерэг цэнэглэгдсэн электрод) руу эмх цэгцтэй чиглэлд шилжиж эхэлнэ. Гүйдэл нь эсрэг чиглэлд урсах болно. Катод ба анод нь хоёр электрод бөгөөд тэдгээрийн хооронд цахилгаан соронзон хүчдэлийн уналт (ялгаа) үүссэн.
Дамжуулагч ба диэлектрик
Дамжуулагч ба диэлектрик нь хатуу, шингэн болон хийн бодис байж болно. Энэ нь цахилгаан гүйдлийн урсгалд чухал биш юм. Удаан хугацаагаар хэрэглэх үедматериалын цахилгаан соронзон хүчдэл катод дээр илүүдэл электрон үүсэх ба анод дахь түүний дутагдал. Хэрэв хүчдэл хангалттай удаан байвал атомуудын хамт холбогдсон электронууд нь анод хийсэн материалын бүтцээс зугтаж, материал өөрөө хүрээлэн буй орчны химийн идэвхтэй бодисуудтай химийн урвалд орж эхэлнэ. Энэ процессыг электролиз гэж нэрлэдэг.
Электролиз
Электрохимийн катод ба анод нь давсны уусмал эсвэл хайлмагт тогтмол цахилгаан соронзон хүчдэлийн хоёр туйл юм. Илүүдэл электроноос гүйдэл үүсэх үед анод задарч эхэлдэг, өөрөөр хэлбэл. бодисын эерэг цэнэгтэй атомууд өөрсдөө давсны уусмал (орчин) руу унаж, катод руу шилжиж, цэвэршүүлсэн хэлбэрээр суурьших болно. Энэ процессыг гальваник гэж нэрлэдэг. Цахилгаанаар бүрэх тусламжтайгаар төрөл бүрийн бүтээгдэхүүнийг цайр, зэс, алт, мөнгө болон бусад металлын нимгэн давхаргаар бүрсэн байна.
Катод гэж юу вэ, электролизийн явцад ямар үүрэг гүйцэтгэдэг вэ? Үүнийг дараах байдлаар ойлгож болно: хэрэв та хүрэл эсвэл цагаан тугалганаас анод хийвэл катод дээр зэс эсвэл цагаан тугалганы нимгэн давхаргаар бүрсэн хэвлэмэл хэлхээний самбар (электроникийн үйлдвэрт ашиглагддаг) болно. Цахилгаан дамжуулах чанарыг нэмэгдүүлэхийн тулд алтаар бүрсэн үнэт эдлэл, зэс бүрсэн, тэр ч байтугай алтаар бүрсэн хөнгөн цагаан үзүүрийг цахилгаан инженерийн хувьд ижил аргаар гаргаж авдаг.
Анод ба катод гэж юу вэ гэсэн асуултын хариулт нь электролизийн явцад тодорхой байдаг: анод алдагдсаны үр дүндДавсны уусмалаар дамжин өнгөрөх шууд гүйдэл устаж, катод нь анодын материалыг авдаг. Бүр ийм нэр томъёо нь цахилгаан хавтангийн орчинд үүссэн - "катодыг аноджуулах". Энэ нь биет утга агуулаагүй ч асуудлын мөн чанарыг төгс харуулж байна.
Хагас дамжуулагч
Хагас дамжуулагч гэдэг нь бүтцэд чөлөөт электронгүй, атомынх нь байрандаа сайн тогтож чаддаггүй материал юм. Хэрэв шингэн эсвэл хийн төлөвт байгаа ийм материалыг соронзон орон дотор байрлуулж, дараа нь хатууруулахыг зөвшөөрвөл цахилгаан бүтэцтэй хагас дамжуулагчийг олж авах бөгөөд энэ нь зөвхөн нэг чиглэлд гүйдэл дамжуулах болно.
Диодуудыг дээрх шинж чанарыг ашиглан энэ материалаар хийсэн. Тэдгээр нь хоёр төрөлтэй:
а) "p-n-p" дамжуулалттай;
b) "n-p-n" дамжуулалттай.
Практикт диодын бүтцийн энэ нарийн чанар хамаагүй. Диодыг цахилгаан хэлхээнд зөв холбох нь чухал юм. Анод хаана байна, катод хаана байна вэ гэдэг асуулт олон хүний толгойг эргүүлж байна. Диод дээр тусгай тэмдэглэгээ байдаг: A ба K эсвэл + ба -. Диодыг тогтмол гүйдлийн цахилгаан хэлхээнд холбох хоёр л арга бий. Нэг тохиолдолд ажлын диод нь гүйдэл дамжуулах болно, нөгөө тохиолдолд энэ нь болохгүй. Тиймээс катод хаана, анод хаана байгааг тодорхой мэддэг төхөөрөмжийг авч диод руу холбох шаардлагатай. Хэрэв төхөөрөмж нь гүйдэл байгааг харуулж байвал диод зөв холбогдсон байна. Энэ нь төхөөрөмжийн катод ба диодын катод, түүнчлэн төхөөрөмжийн анод ба диодын анод давхцсан гэсэн үг юм. Үгүй бол та холболтоо солих хэрэгтэй.
1. Хэрэв диод болХоёр чиглэлд гүйдэл дамжуулахгүй, дараа нь шатаж, засах боломжгүй болно.
2. Хэрэв тэр эсрэгээрээ алдвал тэр эвдэрсэн гэсэн үг. Үүнийг хаях хэрэгтэй.
Диодыг шалгагч болон датчикаар шалгадаг. Диодын хувьд гальваник тэжээлийн эх үүсвэрээс (аккумлятор, батерей гэх мэт) ялгаатай нь катод ба анод нь материалын загвартай нягт холбоотой байдаг.
Цахилгаан хэлхээний хагас дамжуулагч элемент (диод) дахь катод нь электрод (хөл) бөгөөд үүнээс эерэг (+) потенциал гарч ирдэг. Хэлхээгээр дамжуулан цахилгаан тэжээлийн сөрөг хүчин чадалтай холбогддог. Энэ нь диодын хагас дамжуулагч дахь гүйдэл нь анодоос катод руу чиглэсэн чиглэлд шууд урсдаг гэсэн үг юм. Цахилгааны диаграмм дээр энэ процессыг бэлгэдлээр дүрсэлсэн болно.
Хэрэв нэг хөлтэй диод (электрод) хувьсах хүчдэлд холбогдсон бол хоёр дахь электрод дээр бид эерэг эсвэл сөрөг хагас синусын долгион авах болно. Хэрэв та хоёр диодыг гүүрэнд холбовол бид бараг тогтмол цахилгаан гүйдэл үүснэ.
Гальваник тогтмол гүйдлийн эх үүсвэр - аккумлятор (батарей)
Эдгээр бүтээгдэхүүн дэх катод ба анод нь цахилгаан гүйдлийн урсгалын чиглэлээс хамааран байраа өөрчилдөг, учир нь нэг тохиолдолд хүчдэл тэдэнд ирдэггүй бөгөөд химийн урвалын улмаас өөрсдөө шууд гүйдлийн эх үүсвэр болдог. Энд анод нь сөрөг электрод байх ба катод нь эерэг электрод байх болно. Нөгөө тохиолдолд ердийн электролизийн процесс нь зайнд явагддаг.
Хэзээзай цэнэггүй болж, цахилгаан гүйдлийн эх үүсвэр болсон химийн урвал зогссон тул түүнийг гадны тэжээлийн эх үүсвэрээр цэнэглэх шаардлагатай. Тиймээс бид электролизийн процессыг эхлүүлнэ, өөрөөр хэлбэл. гальваник батерейны анхны шинж чанарыг сэргээх. Батерейны катодод сөрөг цэнэг, анод дээр эерэг цэнэг өгөх шаардлагатай бөгөөд дараа нь зай цэнэглэгдэх болно.
Тиймээс гальван элементийн катод ба анодыг хэрхэн тодорхойлох вэ гэсэн асуултын хариулт нь цахилгаан гүйдлийн эх үүсвэрийг цэнэглэж байгаа эсэхээс хамаарна.
Дүгнэлт
Дээрх бүхний нийлбэр дүнгээр үзэхэд катод нь электроны илүүдэл үүсэх электрод, анод нь электроны хомсдол үүсэх электрод юм. Гэхдээ цахилгаан хэлхээний элементийн тодорхой электрод дээрх нэмэх эсвэл хасах нь цахилгаан гүйдлийн урсгалын чиглэлээр тодорхойлогддог.
