Практик электроникийн чиглэлээр ажилладаг хүмүүс цахилгаан хангамжийн анод, катодын талаар мэдэх шаардлагатай. Үүнийг юу гэж, яаж нэрлэдэг вэ? Яагаад яг? Энэ сэдвийг зөвхөн радио сонирхогчдын төдийгүй химийн үүднээс гүнзгийрүүлэн авч үзэх болно. Хамгийн алдартай тайлбар бол анод нь эерэг электрод, катод нь сөрөг байдаг. Харамсалтай нь энэ нь үргэлж үнэн бөгөөд бүрэн бус байдаг. Анод ба катодыг тодорхойлохын тулд та онолын үндэслэлтэй байх ёстой бөгөөд юу, яаж гэдгийг мэддэг байх ёстой. Үүнийг нийтлэлийн хүрээнд харцгаая.
Анод
Химийн гүйдлийн эх үүсвэртэй холбоотой ГОСТ 15596-82-д хандъя. Гурав дахь хуудсан дээр байрлуулсан мэдээллийг бид сонирхож байна. ГОСТ-ийн дагуу анод нь химийн гүйдлийн эх үүсвэрийн сөрөг электрод юм. Ингээд л болоо! Яагаад яг? Баримт нь түүгээр дамжуулж цахилгаан гүйдэл нь гадаад хэлхээнээс эх үүсвэр рүү ордог. Таны харж байгаагаар бүх зүйл анх харахад тийм ч хялбар биш юм. Хэрэв агуулга нь хэтэрхий төвөгтэй мэт санагдаж байвал нийтлэлд үзүүлсэн зургуудыг анхааралтай авч үзэхийг зөвлөж байна - тэдгээр нь зохиогч танд юу хэлэхийг хүсч байгааг ойлгоход тусална.
Катод
Бид ижил ГОСТ 15596-82 руу ханддаг. эерэг электродХимийн гүйдлийн эх үүсвэр нь цэнэггүй болсон үед гадаад хэлхээнд ордог эх үүсвэр юм. Таны харж байгаагаар ГОСТ 15596-82-д агуулагдсан өгөгдөл нь нөхцөл байдлыг өөр өнцгөөс авч үздэг. Тиймээс зарим барилгын талаар бусадтай зөвлөлдөхдөө маш болгоомжтой байх хэрэгтэй.
Нэр томъёо үүсэх
Тэдгээрийг 1834 оны 1-р сард Фарадей хоёрдмол утгагүй байдлаас зайлсхийж, илүү нарийвчлалтай болгох зорилгоор нэвтрүүлсэн. Тэрээр мөн нарны жишээг ашиглан цээжлэх өөрийн хувилбарыг санал болгосон. Тиймээс түүний анод нь нар мандаж байна. Нар дээшээ хөдөлдөг (одоогоор орж ирдэг). Катод нь орох хаалга юм. Нар доошилж байна (гүйдэл унтарч байна).
Хоолой ба диодын жишээ
Бид юуг илэрхийлэхийн тулд юуг ашигладаг болохыг үргэлжлүүлэн ойлгодог. Эдгээр эрчим хүчний хэрэглэгчдийн нэг нь нээлттэй төлөвт (шууд холболттой) байна гэж бодъё. Тиймээс диодын гадаад хэлхээнээс цахилгаан гүйдэл нь анодоор дамжин элемент рүү ордог. Гэхдээ энэ тайлбарыг электронуудын чиглэлтэй андуурч болохгүй. Катодоор дамжуулан цахилгаан гүйдэл нь ашигласан элементээс гаднах хэлхээнд урсдаг. Одоо үүссэн нөхцөл байдал нь хүмүүс урвуу дүр төрхийг хардаг тохиолдлуудыг санагдуулдаг. Хэрэв эдгээр тэмдэглэгээ нь нарийн төвөгтэй бол зөвхөн химич үүнийг ийм байдлаар ойлгох ёстой гэдгийг санаарай. Одоо эсрэгээр нь хийцгээе. Хагас дамжуулагч диодууд бараг гүйдэл дамжуулахгүй гэдгийг харж болно. Энд байж болох цорын ганц үл хамаарах зүйл бол элементүүдийн урвуу задаргаа юм. Мөн цахилгаан вакуум диодууд (кенотрон,радио хоолой) урвуу гүйдэл огт дамжуулахгүй. Тиймээс, тэр (нөхцөлтэйгээр) тэднээр дамждаггүй гэж үздэг. Тиймээс албан ёсоор диодын анод ба катодын терминалууд үүргээ гүйцэтгэдэггүй.
Яагаад төөрөгдөл байна вэ?
Ялангуяа сурах, практик хэрэглээг хөнгөвчлөх үүднээс зүү нэрийн диодын элементүүд нь солих схемээс хамааран өөрчлөгдөхгүй, физик зүү дээр "хавсарсан" байхаар шийдсэн. Гэхдээ энэ нь батерейнд хамаарахгүй. Тиймээс хагас дамжуулагч диодын хувьд бүх зүйл болорын дамжуулалтын төрлөөс хамаарна. Вакуум хоолойд энэ асуулт нь утаснуудын байршилд электрон ялгаруулдаг электродтой холбоотой байдаг. Мэдээжийн хэрэг, энд тодорхой нюансууд бий: жишээлбэл, дарангуйлагч, zener диод гэх мэт хагас дамжуулагч төхөөрөмжөөр урвуу гүйдэл урсаж болох боловч энд өгүүллийн хамрах хүрээнээс давсан өвөрмөц онцлог бий.
Цахилгаан батерейтай харьцах
Энэ бол сэргээгдэх цахилгаан эрчим хүчний химийн эх үүсвэрийн жинхэнэ сонгодог жишээ юм. Батерей нь цэнэглэх / цэнэггүй болгох гэсэн хоёр горимын аль нэгэнд байна. Эдгээр хоёр тохиолдолд цахилгаан гүйдлийн өөр чиглэлтэй байх болно. Гэхдээ электродын туйл өөрчлөгдөхгүй гэдгийг анхаарна уу. Мөн тэд өөр өөр дүрд тоглох боломжтой:
- Цэнэглэх явцад эерэг электрод нь цахилгаан гүйдлийг хүлээн авч анод, сөрөг нь түүнийг ялгаруулж катод гэж нэрлэдэг.
- Хөдөлгөөн байхгүй бол тэдний тухай ярих нь утгагүй болно.
- Үецэнэггүй бол эерэг электрод нь цахилгаан гүйдлийг ялгаруулж, катод, харин сөрөг электрод нь хүлээн авч анод гэж нэрлэгддэг.
Цахилгаан химийн талаар нэг үг хэлье
Энд бага зэрэг өөр тодорхойлолт ашигласан. Тиймээс анод нь исэлдэлтийн процесс явагддаг электрод гэж тооцогддог. Сургуулийн химийн хичээлийг санаж, нөгөө хэсэгт юу болж байгааг хариулж чадах уу? Бууруулах процесс явагддаг электродыг катод гэж нэрлэдэг. Гэхдээ электрон төхөөрөмжүүдийн талаар лавлагаа байхгүй. Бидний хувьд исэлдэлтийн урвалын үнэ цэнийг харцгаая:
- Исэлдүүлэх. Бөөмөөр электроныг эргүүлэх үйл явц байдаг. Саармаг нь эерэг ион болж, сөрөг нь саармагждаг.
- Сэргээлт. Бөөмөөр электрон авах үйл явц байдаг. Эерэг нь саармаг ион болж, дараа нь дахин давтагдах үед сөрөг болж хувирдаг.
- Хоёр процесс нь хоорондоо холбоотой (жишээ нь, өгөгдсөн электронуудын тоо нь тэдний нэмсэн тоотой тэнцүү).
Фарадей мөн химийн урвалд оролцдог элементүүдийн нэрийг танилцуулсан:
- катионууд. Энэ нь электролитийн уусмалд сөрөг туйл (катод) руу хөдөлдөг эерэг цэнэгтэй ионуудын нэр юм.
- Анион. Энэ нь электролитийн уусмалд эерэг туйл (анод) руу хөдөлдөг сөрөг цэнэгтэй ионуудын нэр юм.
Химийн урвал хэрхэн явагддаг вэ?
Исэлдүүлэх, багасгаххагас урвалууд нь орон зайд хуваагддаг. Катод ба анодын хоорондох электронуудын шилжилт нь шууд хийгддэггүй, харин цахилгаан гүйдэл үүсдэг гадаад хэлхээний дамжуулагчаас болдог. Эндээс эрчим хүчний цахилгаан ба химийн хэлбэрүүдийн харилцан өөрчлөлтийг ажиглаж болно. Тиймээс янз бүрийн төрлийн дамжуулагчаас (энэ нь электролит дэх электродууд) системийн гадаад хэлхээг бүрдүүлэхийн тулд метал ашиглах шаардлагатай. Анод ба катодын хоорондох хүчдэл, мөн нэг нюанс байгааг та харж байна. Хэрэв шаардлагатай процессыг шууд явуулахад саад болох ямар ч элемент байхгүй байсан бол химийн гүйдлийн эх үүсвэрийн үнэ цэнэ маш бага байх болно. Ингээд уг схемээр цэнэглэх шаардлагатай болсон тул төхөөрөмжийг угсарч ажиллаж байна.
Юу вэ: 1-р алхам
Одоо юу гэж юу болохыг тодорхойлъё. Якоби-Даниэлийн гальваник эсийг авч үзье. Нэг талаас, энэ нь цайрын сульфатын уусмалд дүрэгдсэн цайрын электродоос бүрддэг. Дараа нь сүвэрхэг хуваалт ирдэг. Нөгөө талд нь зэсийн сульфатын уусмалд байрладаг зэс электрод байдаг. Тэд хоорондоо харьцдаг боловч химийн шинж чанар болон хуваалт нь холихыг зөвшөөрдөггүй.
Алхам 2: Процесс
Цайр исэлдэж, электронууд гадаад хэлхээний дагуу зэс рүү шилждэг. Тэгэхээр гальваник эс нь сөрөг цэнэгтэй анод, эерэг катодтой болох нь харагдаж байна. Түүнээс гадна, энэ процесс зөвхөн электронууд "явах" газар байгаа тохиолдолд л үргэлжилж болно. Гол нь шууд явах явдал юмэлектродоос нөгөө рүү шилжих нь "тусгаарлах" байхаас сэргийлдэг.
Алхам 3: Электролиз
Электролизийн үйл явцыг харцгаая. Үүнийг нэвтрүүлэх суурилуулалт нь уусмал эсвэл электролитийн хайлмал байдаг сав юм. Түүнд хоёр электродыг буулгасан байна. Тэд шууд гүйдлийн эх үүсвэрт холбогдсон байна. Энэ тохиолдолд анод нь эерэг туйлтай холбогдсон электрод юм. Энд исэлдэлт явагддаг. Сөрөг цэнэгтэй электрод нь катод юм. Энд бууруулах урвал явагдана.
4-р алхам: Эцэст нь
Тиймээс эдгээр ойлголттой ажиллахдаа сөрөг электродыг тэмдэглэхийн тулд анодыг 100% тохиолдолд ашигладаггүй гэдгийг үргэлж анхаарч үзэх хэрэгтэй. Түүнчлэн, катод нь эерэг цэнэгээ үе үе алдаж болно. Энэ бүхэн электрод дээр ямар процесс явагдаж байгаагаас хамаарна: бууруулагч эсвэл исэлдүүлэгч.
Дүгнэлт
Бүх зүйл ийм л байдаг - тийм ч хэцүү биш, гэхдээ амархан гэж хэлж болохгүй. Бид гальван элемент, анод, катодыг хэлхээний үүднээс судалж үзсэн бөгөөд одоо та цахилгаан хангамжийг ажиллах хугацаатай холбоход асуудал гарах ёсгүй. Эцэст нь та өөрт илүү үнэ цэнэтэй мэдээллийг үлдээх хэрэгтэй. Та катодын потенциал / анодын потенциалын ялгааг үргэлж анхаарч үзэх хэрэгтэй. Хамгийн гол нь эхнийх нь үргэлж бага зэрэг том байх болно. Энэ нь үр ашиг нь 100% -ийн үзүүлэлттэй ажиллахгүй, төлбөрүүдийн нэг хэсэг нь тараагдсантай холбоотой юм. Үүнээс болж батерейг хэдэн удаа цэнэглэх, цэнэглэх хязгаарлалт байдгийг харж болногадагшлуулах.
