Với điện tích dương, a là cực âm. Điện hóa và mạ điện

Trong số các thuật ngữ trong kỹ thuật điện có những khái niệm như cực dương và cực âm. Điều này áp dụng cho nguồn điện, mạ điện, hóa học và vật lý. Thuật ngữ này cũng được tìm thấy trong điện tử chân không và bán dẫn. Chúng chỉ định các thiết bị đầu cuối hoặc địa chỉ liên lạc của thiết bị và cách thức dấu hiệu điện họ có. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết cực dương và cực âm là gì, cũng như cách xác định vị trí của chúng trong máy điện phân, điốt và pin, đâu là điểm cộng, đâu là điểm trừ.

Điện hóa và mạ điện

Điện hóa học có hai nhánh chính:

1. Tế bào Galvanic – sản xuất điện bằng phản ứng hóa học. Những mặt hàng này bao gồm pin và ắc quy. Chúng thường được gọi là nguồn dòng hóa học.
2. Điện phân là tác dụng của năng lượng điện đối với một phản ứng hóa học, nói một cách đơn giản– sử dụng nguồn điện, một số loại phản ứng sẽ được kích hoạt.

Chúng ta hãy xem xét phản ứng oxi hóa khử trong một tế bào điện, sau đó những quá trình nào diễn ra ở các điện cực của nó?

• Cực dương- điện cực mà nó được quan sát phản ứng oxy hóa , tức là anh ấy tặng electron. Điện cực tại đó xảy ra phản ứng oxy hóa gọi là chât khử.
• cực âm- điện cực nơi xuất hiện dòng chảy phản ứng phục hồi , tức là anh ấy chấp nhận điện tử. Điện cực tại đó xảy ra phản ứng khử gọi là chất oxy hóa.

Điều này đặt ra câu hỏi - đâu là điểm cộng và đâu là điểm trừ của pin? Dựa trên định nghĩa, một tế bào điện cực dương nhường electron.

Quan trọng! GOST 15596-82 đưa ra định nghĩa chính thức về tên của các cực của nguồn dòng hóa học, nói tóm lại, điểm cộng nằm ở cực âm và điểm trừ nằm ở cực dương.

TRONG trong trường hợp này dòng điện được coi là thông qua dây dẫn mạch bên ngoài từ chất oxy hóa (catôt)ĐẾN người phục hồi (cực dương). Vì các electron trong mạch chuyển động từ âm sang dương và điện ngược lại thì cực âm là cực dương và cực dương là cực âm.

Chú ý: dòng điện luôn chạy vào cực dương!

Hoặc tương tự trong sơ đồ:

Quá trình điện phân hoặc sạc pin

Các quá trình này tương tự và nghịch đảo với tế bào điện, vì ở đây năng lượng không đến từ phản ứng hóa học mà ngược lại - phản ứng hóa học xảy ra do nguồn bên ngoàiđiện.

Trong trường hợp này, cực dương của nguồn điện vẫn được gọi là cực âm và cực âm vẫn được gọi là cực dương. Nhưng các điểm tiếp xúc của tế bào điện tích hoặc các điện cực của máy điện phân sẽ có tên trái ngược nhau, hãy cùng tìm hiểu lý do tại sao!

Quan trọng! Khi một tế bào điện được phóng điện, cực dương là âm, cực âm là dương và khi sạc thì ngược lại.

Vì dòng điện từ cực dương của nguồn điện chạy đến cực dương của pin nên cực dương của pin không còn có thể là cực âm nữa. Đề cập đến những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng trong trường hợp này, các điện cực của pin có điều kiện thay đổi vị trí khi sạc.

Sau đó, thông qua điện cực của tế bào điện tích, nơi dòng điện chạy vào, nó được gọi là cực dương. Hóa ra khi sạc pin, cực dương trở thành cực dương và cực âm trở thành cực âm.

Các quá trình lắng đọng kim loại là kết quả của phản ứng hóa học dưới tác dụng của dòng điện (điện phân) được gọi là mạ điện. Vì vậy, thế giới đã nhận được đồ trang sức và các bộ phận mạ bạc, mạ vàng, mạ crom hoặc phủ các kim loại khác. Quá trình này được sử dụng cho cả mục đích trang trí và ứng dụng - để cải thiện khả năng chống ăn mòn của các bộ phận và cụm cơ chế khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của việc lắp đặt lớp phủ mạ điện dựa trên việc sử dụng dung dịch muối của các nguyên tố mà bộ phận sẽ được phủ làm chất điện phân.

Trong mạ điện, cực dương cũng là điện cực mà cực dương của nguồn điện được kết nối tương ứng, cực âm trong trường hợp này là cực âm. Trong trường hợp này, kim loại được lắng đọng (khử) trên điện cực âm (phản ứng khử). Nghĩa là, nếu bạn muốn làm một chiếc nhẫn mạ vàng bằng tay của chính mình, hãy kết nối cực âm của nguồn điện với nó và đặt nó vào hộp chứa dung dịch thích hợp.

Trong điện tử

Các điện cực hoặc chân của các thiết bị điện tử bán dẫn và chân không cũng thường được gọi là cực dương và cực âm. Hãy xem xét ký hiệu đồ họa thông thường của một diode bán dẫn trong sơ đồ:

Như chúng ta có thể thấy, cực dương của diode được nối với cực dương của pin. Nó được gọi như vậy vì lý do tương tự - dòng điện chạy vào cực này của diode trong mọi trường hợp. Trên một phần tử thực, có một dấu hiệu trên cực âm ở dạng sọc hoặc dấu chấm.

Đèn LED cũng tương tự. Trên đèn LED 5 mm, có thể nhìn thấy bên trong qua bóng đèn. Nửa lớn hơn là cực âm.

Tình huống cũng tương tự với thyristor, việc phân công các cực và cách sử dụng “đơn cực” của các thành phần ba chân này khiến nó trở thành một diode được điều khiển:

Đối với một diode chân không, cực dương cũng được nối với cực dương và cực âm với cực âm, như thể hiện trong sơ đồ bên dưới. Mặc dù khi đặt điện áp ngược, tên của các phần tử này sẽ không thay đổi, bất chấp dòng điện chạy trong hướng ngược lại, mặc dù không đáng kể.

Tình hình lại khác với các phần tử thụ động như tụ điện và điện trở. Điện trở không có cực âm và cực dương riêng biệt, dòng điện trong nó có thể chạy theo bất kỳ hướng nào. Bạn có thể đặt bất kỳ tên nào cho kết luận của nó, tùy thuộc vào tình huống và mạch điện được đề cập. Các tụ điện không phân cực thông thường cũng làm như vậy. Ít phổ biến hơn, sự phân tách như vậy theo tên liên hệ được quan sát thấy trong các tụ điện.

Phần kết luận

Vì vậy, hãy tóm tắt bằng cách trả lời câu hỏi: làm thế nào để nhớ điểm cộng và điểm trừ giữa cực âm và cực dương? Có một quy tắc ghi nhớ thuận tiện cho các thiết bị điện phân, sạc pin, mạ điện và bán dẫn. Những từ có tên giống nhau có cùng số chữ cái, như minh họa dưới đây:

Trong tất cả các trường hợp này, dòng điện chạy ra khỏi cực âm và chạy vào cực dương.

Đừng bối rối với sự nhầm lẫn: “Tại sao pin có cực âm dương mà khi sạc lại lại trở thành cực âm?” Hãy nhớ rằng, đối với tất cả các linh kiện điện tử, cũng như máy điện phân và thiết bị điện - nói chung, đối với tất cả các thiết bị tiêu dùng năng lượng, cực dương là thiết bị đầu cuối được kết nối với cực dương. Đây là nơi kết thúc sự khác biệt, giờ đây bạn có thể dễ dàng tìm ra điểm cộng và điểm trừ giữa các thiết bị đầu cuối của các phần tử và thiết bị.

Bây giờ bạn đã biết cực dương và cực âm là gì cũng như cách ghi nhớ chúng đủ nhanh. Chúng tôi hy vọng thông tin được cung cấp hữu ích và thú vị cho bạn!

Nguyên vật liệu

Bất kỳ thiết bị chân không nào cũng có một điện cực được thiết kế để phát ra các electron. Điện cực này được gọi là cực âm. Điện cực được thiết kế để nhận các electron phát ra từ cực âm được gọi là cực dương.

Một điện thế cao hơn và dương hơn so với cực âm được áp dụng cho cực dương.

cực âm phải cung cấp dòng phát xạ lớn trên một đơn vị bề mặt ở nhiệt độ gia nhiệt thấp nhất có thể và có tuổi thọ dài. Cực âm trong thiết bị chân không điện được làm nóng bởi dòng điện chạy qua nó.

Các cực âm nhiệt như vậy được chia thành hai nhóm chính:

• cathode được làm nóng trực tiếp,
• catôt được làm nóng gián tiếp (được làm nóng).

Cathode dây tóc trực tiếp là dây tóc kim loại được đốt nóng trực tiếp bởi dòng điện dây tóc và dùng để phát ra các electron ( cơm. 6, một).

Bề mặt phát xạ của catốt được nung nóng trực tiếp là nhỏ nên không thể thu được dòng phát xạ lớn từ chúng. Khả năng tỏa nhiệt thấp của dây tóc không cho phép sử dụng dòng điện xoay chiều để sưởi ấm. Ngoài ra, khi đun nóng Dòng điện xoay chiều Nhiệt độ của cực âm không cố định theo thời gian nên dòng điện phát xạ cũng thay đổi theo thời gian.

Một đặc tính tích cực của cực âm được làm nóng trực tiếp là hiệu quả của nó, đạt được nhờ một lượng nhiệt nhỏ tỏa ra môi trường do bề mặt nhỏ của cực âm.

Cathode nhiệt trực tiếp được làm từ dây vonfram và niken. Tuy nhiên, hàm công lớn (W 0 = 4,2 4,5 V) xác định nhiệt độ hoạt động cao của cực âm, khiến cực âm trở nên kém kinh tế. Để tăng hiệu suất của cực âm, dây vonfram hoặc niken (lõi) được "kích hoạt" - được phủ một lớp màng của nguyên tố khác. Những cực âm như vậy được gọi là kích hoạt.

Nếu một màng điện dương được phủ lên bề mặt của lõi (màng làm từ Caesium, thori hoặc bari, có công năng thấp hơn vật liệu lõi), thì sự phân cực của màng sẽ xảy ra: các electron hóa trị đi vào lõi và một sự chênh lệch điện thế xuất hiện giữa màng tích điện dương và lõi, làm tăng tốc electron chuyển động khi nó ra khỏi lõi. Công năng của cực âm có màng điện dương đơn phân tử như vậy hóa ra nhỏ hơn công năng của một electron từ cả kim loại cơ bản và kim loại màng. Khi lõi được phủ một lớp màng điện âm, chẳng hạn như oxy, công năng của cực âm sẽ tăng lên.

Cực âm gia nhiệt được chế tạo ở dạng ống bọc niken, bề mặt của chúng được phủ một lớp kim loại hoạt tính có công việc nhỏ lối ra ( cơm. 6, b). Bên trong cực âm được đặt lò sưởi- dây tóc vonfram hoặc xoắn ốc, việc gia nhiệt có thể được thực hiện bằng cả dòng điện một chiều và xoay chiều.

Để cách ly lò sưởi với ống bọc, mặt trong của ống bọc được phủ bằng alundum (Al 2 O 3).

Cực âm được làm nóng, do quán tính nhiệt cao, thường được cung cấp năng lượng bằng dòng điện xoay chiều; bề mặt lớn của ống bọc cung cấp dòng phát xạ lớn. Tuy nhiên, cathode được làm nóng sẽ kém kinh tế hơn và mất nhiều thời gian để làm nóng hơn so với cathode được làm nóng trực tiếp.

Các thông số và đặc tính của catốt

Cathode được đặc trưng bởi các thông số chính sau:

1. Phát thải cụ thể, được xác định bởi cường độ dòng điện từ một cm vuông bề mặt phát ra của cực âm ở nhiệt độ hoạt động bình thường.

Trong các ống điện tử có catốt được kích hoạt, thay vì phát xạ riêng, người ta thường sử dụng một thông số gọi là mật độ dòng điện catốt cho phép. Thông số này được đặc trưng bởi dòng điện có thể đạt được từ một cm vuông bề mặt cực âm ở điện áp dây tóc (hoạt động) bình thường. Làm việc với dòng điện từ cực âm, bằng hiện tại sự phát xạ của các đèn này dẫn đến sự phá hủy bề mặt của lớp cực âm.

2. Hiệu quả, bằng giá trị Dòng phát xạ cực âm trên mỗi watt điện năng dùng để sưởi ấm:

H=I e /P n (12)

trong đó I e là dòng phát xạ catôt, ma; Pn - công suất tiêu hao trong mạch đèn sợi đốt, watt.

3. Tuổi thọ sử dụng cực âm, được đo bằng giờ và mô tả thời gian mà cực âm duy trì các đặc tính hoạt động cần thiết. Đối với cực âm đơn giản, người ta tin rằng việc giảm đường kính của cực âm 10% sẽ dẫn đến cái chết của nó. Tuổi thọ sử dụng của chúng được đánh giá tương ứng.

Tuổi thọ của cực âm đã kích hoạt được xác định bằng việc giảm diện tích bao phủ của cực âm với màng hoạt động (và do đó, các thông số chính của đèn bị suy giảm) 20%.

Để chọn chế độ hoạt động tối ưu của cực âm, cần biết sự phụ thuộc của dòng phát xạ cực âm vào nhiệt độ của nó. Việc đo trực tiếp nhiệt độ của cực âm được làm nóng là rất khó, vì vậy họ sử dụng cái gọi là đặc tính phát xạ hoặc sợi đốt của cực âm - sự phụ thuộc bằng đồ họa của dòng điện sợi đốt hoặc dòng phát xạ vào điện áp hoặc dòng điện dây tóc ( cơm. 7, một).

Mạch có hai mạch: cực dương và dây tóc. Điện áp dây tóc được theo dõi bằng vôn kế V1, nối trực tiếp với mạch catốt; nếu cần biết dòng điện dây tóc thì có kèm theo ampe kế. Trong trường hợp này, ampe kế phải được nối với cực âm mà qua đó dòng điện dây tóc và cực dương đi cùng chiều: đầu này của dây tóc nóng lên nhiều hơn và hoạt động trong điều kiện nhiệt khắc nghiệt nhất.

Độ lớn của dòng điện dây tóc được xác định bởi sự chênh lệch giữa số đọc của ampe kế và số đọc của miliampe kế, nhưng giảm đi một nửa (vì khoảng một nửa dòng điện cực dương đi qua phần này của mạch).

Hỗ trợ điện áp không đổi trên cực dương, loại bỏ sự phụ thuộc của dòng phát xạ vào điện áp dây tóc (hoặc dòng điện). Dòng phát xạ xuất hiện bắt đầu từ điện áp ở cực âm 1-1,5 V và tăng mạnh ở điện áp dây tóc gần với giá trị (hoạt động) bình thường.

Đặc tính I n = ƒ(U n) (xem. cơm. 7, một) nên được loại bỏ khi mạch anode mở. Đặc tính của dây tóc là phi tuyến, vì khi nhiệt độ của cực âm tăng thì điện trở của nó tăng. Trong trường hợp này, dòng điện dây tóc tăng ít hơn mức tăng điện áp dây tóc.

Nghiên cứu các ngành công nghiệp như điện hóa học và luyện kim màu, là không thể nếu không hiểu đầy đủ các thuật ngữ cực âm và cực dương. Đồng thời, các thuật ngữ này là một phần không thể thiếu của các thiết bị điện tử bán dẫn và chân không.

Cực âm và cực dương trong điện hóa học

Điện hóa nên được hiểu là phần hóa lý, nghiên cứu các quá trình hóa học gây ra bởi tác dụng của dòng điện, cũng như hiện tượng điện, gọi điện quá trình hóa học. Có hai loại hoạt động điện hóa chính:

• Thủ tục chuyển đổi ảnh hưởng điện tiến hành một phản ứng hóa học gọi là điện phân;
• Quy trình chuyển đổi một phản ứng hóa học thành dòng điện, được gọi là quá trình điện.

Trong điện hóa học, thuật ngữ cực dương và cực âm có nghĩa như sau:

1. Điện cực tại đó xảy ra phản ứng oxy hóa được gọi là cực dương;
2. Điện cực thực hiện quá trình khử được gọi là cực âm.

Quá trình oxy hóa có nghĩa là một quá trình trong đó một hạt nhường electron. Quá trình khử bao gồm quá trình nhận electron của một hạt. Theo đó, các hạt nhường electron được gọi là “chất khử” và dễ bị oxy hóa. Các hạt nhận electron được gọi là “chất oxy hóa” và bị khử.

Ngành luyện kim màu sử dụng rộng rãi quá trình điện phân để tách kim loại khỏi quặng khai thác và tinh chế chúng thêm. Quy trình điện phân sử dụng cực dương hòa tan và không hòa tan, và bản thân các quá trình này được gọi tương ứng là tinh chế điện và chiết điện.

Cathode trong thiết bị chân không

Một trong những loại thiết bị chân không điện là ống điện tử. Mục đích của đèn điện là điều chỉnh dòng electron trôi trong chân không giữa các điện cực khác. Về mặt cấu tạo, đèn điện trông giống như một hộp kín có các dây dẫn kim loại nhỏ đặt ở giữa. Số lượng chân phụ thuộc vào loại ống vô tuyến.

Bất kỳ ống vô tuyến nào cũng chứa các phần tử sau:

• Cực âm;
• Cực dương;
• Mạng lưới.

Cực âm của đèn điện là một điện cực được đốt nóng nối với cực âm của nguồn điện và phát ra các electron khi bị đốt nóng. Những electron này di chuyển về phía cực dương, được kết nối với cực dương. Quá trình phát ra các electron từ cực âm được nung nóng được gọi là phát xạ nhiệt và dòng điện tạo ra được gọi là dòng phát xạ nhiệt. Phương pháp gia nhiệt xác định các loại cực âm:

• Làm nóng cathode trực tiếp;
• Làm nóng cathode gián tiếp.

Cực âm được làm nóng trực tiếp là một dây dẫn vonfram bền có điện trở cao. Cực âm được làm nóng bằng cách đặt điện áp vào nó.

Quan trọng! Các tính năng của ống điện tử được làm nóng trực tiếp bao gồm khởi động ống nhanh với mức tiêu thụ điện năng ít hơn, mặc dù phải trả giá bằng tuổi thọ sử dụng. Vì dòng điện cung cấp của các loại đèn này không đổi nên việc sử dụng chúng trong môi trường dòng điện xoay chiều bị hạn chế.

Đèn điện trong đó dây tóc đốt nóng được đặt bên trong cực âm được chế tạo dưới dạng hình trụ được gọi là đèn vô tuyến được làm nóng gián tiếp.

Về mặt cấu trúc, cực dương trông giống như một tấm hoặc hộp được đặt xung quanh cực âm bằng một lưới và có điện thế đối diện với cực âm. Các điện cực bổ sung được đặt giữa cực dương và cực âm được gọi là lưới và được sử dụng để điều chỉnh dòng điện tử.

Cathode cho thiết bị bán dẫn

Thiết bị bán dẫn bao gồm các thiết bị bao gồm một chất có đặc tính điện trở lớn hơn điện trở của dây dẫn nhưng nhỏ hơn điện trở của chất điện môi. Các tính năng của các thiết bị như vậy bao gồm sự phụ thuộc lớn của độ dẫn điện vào nồng độ chất phụ gia và ảnh hưởng của dòng điện. Của cải tiếp giáp p-n và xác định nguyên lý hoạt động của hầu hết các linh kiện bán dẫn.

Đại diện đơn giản nhất của các thành phần bán dẫn là diode. Đây là phần tử có hai cực và một tiếp giáp p-n, tính năng đặc biệtđó là dòng điện theo một hướng.

Cực âm là điện cực của thiết bị được nối với cực âm của nguồn dòng điện. Anode thì ngược lại. Đây là điện cực của thiết bị nối với cực dương của nguồn dòng điện.

Ghi chú!Để dễ dàng ghi nhớ sự khác biệt giữa chúng, hãy sử dụng bảng ghi nhớ. Trong các từ “cực âm” - “trừ”, “cực dương” - “cộng” số tương tự bức thư

Ứng dụng trong điện hóa học

Trong ngành hóa học này, cực âm là vật tích điện âm dây dẫn điện(điện cực) thu hút các ion (cation) tích điện dương trong quá trình oxy hóa và khử.

Tinh chế điện phân là quá trình điện phân các hợp kim và dung dịch nước. Hầu hết các kim loại màu đều trải qua quá trình làm sạch này. Tinh chế điện phân tạo ra kim loại có độ tinh khiết cao. Như vậy, độ tinh khiết của đồng sau khi tinh luyện đạt tới 99,99%.

Quá trình điện phân diễn ra trên dây dẫn điện dương trong quá trình tinh chế hoặc tinh chế. Trong quá trình này, kim loại có tạp chất được đặt trong máy điện phân và chế tạo thành cực dương. Các quá trình như vậy được thực hiện bằng cách sử dụng nguồn bên ngoài năng lượng điện và được gọi là phản ứng điện phân. Chúng được thực hiện trong máy điện phân. Nó hoạt động như một máy bơm điện, bơm các hạt tích điện âm (electron) vào dây dẫn âm và loại bỏ nó khỏi cực dương. Không quan trọng dòng điện đến từ đâu.

Ở cực âm, kim loại được làm sạch tạp chất lạ. Một cực âm đơn giản được làm bằng vonfram, đôi khi là tantalum. Ưu điểm của điện cực âm vonfram là độ bền trong sản xuất. Nhược điểm bao gồm hiệu quả thấp và hiệu quả chi phí. Catôt phức tạp có thiết bị khác. Nhiều loại dây dẫn này có kim loại nguyên chất một lớp đặc biệt được áp dụng trên cùng, giúp kích hoạt năng suất cao hơn với tương đối nhiệt độ thấp. Họ rất kinh tế. Nhược điểm của họ là phong độ không được ổn định cho lắm.

Kim loại nguyên chất thành phẩm còn được gọi là cực âm. Ví dụ, cực âm kẽm hoặc bạch kim. Trong sản xuất, dây dẫn âm được tách ra khỏi đế catốt bằng máy tước catốt.

Khi các hạt tích điện âm được loại bỏ khỏi dây dẫn điện, cực dương sẽ được tạo ra trên đó và khi các hạt tích điện âm được bơm vào dây dẫn điện, cực âm sẽ được tạo ra. Trong quá trình điện phân kim loại được tinh chế, các ion dương của nó thu hút các hạt tích điện âm trên dây dẫn âm và xảy ra quá trình khử. Các cực dương được sử dụng phổ biến nhất là:

• kẽm;
• cadimi;
• đồng;
• niken;
• thiếc;
• vàng;
• bạc;
• bạch kim.

Cực dương kẽm thường được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất. Họ đang:

• cuộn;
• dàn diễn viên;
• hình cầu.

Cực dương kẽm cuộn được sử dụng phổ biến nhất. Niken và đồng cũng được sử dụng. Nhưng cadmium gần như không bao giờ được sử dụng vì tính độc hại của nó đối với môi trường. Cực dương bằng đồng và thiếc được sử dụng trong sản xuất bảng mạch in điện tử.

Mạ kẽm (galvanostegy) là quá trình phủ một lớp kim loại mỏng lên vật thể khác nhằm chống ăn mòn sản phẩm, oxy hóa các điểm tiếp xúc trong thiết bị điện tử, chống mài mòn và trang trí. Bản chất của quá trình này cũng giống như trong quá trình tinh chế.

Kẽm và thiếc được sử dụng để tăng khả năng chống ăn mòn của sản phẩm. Mạ kẽm có thể lạnh, nóng, mạ điện, khí-nhiệt và khuếch tán nhiệt. Vàng được sử dụng chủ yếu cho mục đích bảo vệ và trang trí. Bạc làm tăng khả năng chống oxy hóa của các điểm tiếp xúc của thiết bị điện. Chrome – để tăng khả năng chống mài mòn và bảo vệ chống ăn mòn. Mạ crom mang lại cho sản phẩm vẻ ngoài đẹp mắt và đắt tiền. Được sử dụng để dán vào tay cầm, vòi, vành, v.v. Quá trình mạ crom độc hại nên được pháp luật quy định chặt chẽ. Những đất nước khác nhau. Hình ảnh dưới đây cho thấy phương pháp mạ điện bằng niken.

Ứng dụng trong thiết bị điện tử chân không

Ở đây cực âm hoạt động như một nguồn điện cực tự do. Chúng được hình thành trong quá trình đập ra khỏi kim loại trong quá trình nhiệt độ cao. Điện cực tích điện dương thu hút các electron do dây dẫn âm giải phóng. Trong các thiết bị khác nhau, nó nằm trong mức độ khác nhau thu thập chúng vào chính mình. Trong các ống điện tử, nó thu hút hoàn toàn các hạt tích điện âm và trong các thiết bị tia âm cực - một phần, tạo thành chùm tia điện tử ở cuối quá trình.

Những người làm thực tế điện tử cần biết về cực dương và cực âm của nguồn điện. Cái gì và nó được gọi là gì? Tại sao cái này rất? Sẽ có một cuộc kiểm tra chuyên sâu về chủ đề này từ quan điểm không chỉ của đài nghiệp dư mà còn cả hóa học. Lời giải thích phổ biến nhất như sau: cực dương là điện cực dương và cực âm là cực âm. Than ôi, điều này không phải lúc nào cũng đúng và không đầy đủ. Để có thể xác định được cực dương và cực âm, bạn cần phải có cơ sở lý thuyết và biết đó là gì và như thế nào. Chúng ta hãy xem xét điều này trong bài viết.

Cực dương

Hãy chuyển sang GOST 15596-82, đề cập đến hóa chất, chúng tôi quan tâm đến thông tin được đăng trên trang thứ ba. Theo GOST, cực dương là điện cực âm. Đó là nó! Tại sao chính xác? Thực tế là nhờ nó mà dòng điện từ mạch ngoài đi vào chính nguồn. Như bạn có thể thấy, không phải mọi thứ đều dễ dàng như thoạt nhìn. Nên xem xét kỹ các hình ảnh được trình bày trong bài nếu nội dung có vẻ quá phức tạp - chúng sẽ giúp bạn hiểu tác giả muốn truyền tải điều gì.

cực âm

Chúng tôi vẫn đề cập đến GOST 15596-82 tương tự. Điện cực dương nguồn hóa chất dòng điện là dòng điện mà nó đi ra mạch ngoài trong quá trình phóng điện. Như bạn có thể thấy, dữ liệu có trong GOST 15596-82 xem xét tình huống từ một góc độ khác. Vì vậy, người ta phải hết sức cẩn thận khi tham khảo ý kiến ​​của người khác về một số thiết kế nhất định.

Sự xuất hiện của các thuật ngữ

Chúng được Faraday giới thiệu vào tháng 1 năm 1834 để tránh sự mơ hồ và đạt được độ chính xác cao hơn. Anh ấy cũng đưa ra cách ghi nhớ của riêng mình bằng cách sử dụng ví dụ về Mặt trời. Vì vậy, cực dương của nó là mặt trời mọc. Mặt trời di chuyển lên (dòng điện đi vào). Cực âm là cách tiếp cận. Mặt trời di chuyển xuống (dòng điện tắt).

Ví dụ về ống vô tuyến và điốt

Chúng ta hãy tiếp tục tìm hiểu những gì được sử dụng để biểu thị những gì. Giả sử chúng ta có một trong những người tiêu dùng năng lượng này ở trạng thái mở(sống). Vì vậy, từ mạch ngoài của diode, dòng điện đi vào phần tử qua cực dương. Nhưng đừng nhầm lẫn lời giải thích này với hướng của các electron. Dòng điện chạy từ phần tử được sử dụng qua cực âm vào mạch ngoài. Tình huống phát triển hiện nay gợi nhớ đến trường hợp mọi người nhìn vào một bức tranh ngược. Nếu những tên gọi này phức tạp, hãy nhớ rằng chỉ có các nhà hóa học mới hiểu chúng theo cách này. Bây giờ hãy thực hiện chuyển đổi ngược lại. Bạn sẽ nhận thấy rằng điốt bán dẫn thực tế sẽ không dẫn dòng điện. Ngoại lệ duy nhất có thể xảy ra ở đây là sự phân tích ngược của các phần tử. Và điốt chân không điện (kenotron, ống vô tuyến) sẽ không dẫn dòng điện ngược. Vì vậy, người ta coi (có điều kiện) là anh ta không trải qua chúng. Do đó, về mặt hình thức, các cực anode và cathode của diode không thực hiện chức năng của chúng.

Tại sao có sự nhầm lẫn?

Đặc biệt để tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập và công dụng thực tế, người ta đã quyết định rằng các phần tử diode sẽ không thay đổi tên chân cắm tùy thuộc vào mạch kết nối của chúng và chúng sẽ được “gắn” vào các chân vật lý. Nhưng điều này không áp dụng cho pin. Vì vậy, đối với điốt bán dẫn, mọi thứ phụ thuộc vào loại độ dẫn của tinh thể. Trong ống chân không, vấn đề này được gắn vào điện cực, điện cực này sẽ phát ra các electron tại vị trí của dây tóc. Tất nhiên, ở đây có một số sắc thái nhất định: ví dụ, thông qua bộ triệt và điốt zener, một dòng điện ngược nhỏ có thể chạy qua, nhưng ở đây có những chi tiết cụ thể rõ ràng nằm ngoài phạm vi của bài viết.

Tìm hiểu về pin điện

Đây là sự thật ví dụ cổ điển nguồn hóa học của dòng điện có thể tái tạo được. Pin ở một trong hai chế độ: sạc/xả. Trong cả hai trường hợp này sẽ có chiều dòng điện khác nhau. Nhưng lưu ý rằng cực tính của các điện cực sẽ không thay đổi. Và họ có thể đóng những vai trò khác nhau:

1. Trong quá trình sạc, điện cực dương nhận dòng điện và trở thành cực dương, còn điện cực âm giải phóng dòng điện và được gọi là cực âm.
2. Nếu không có chuyển động nào về chúng thì nói về chúng cũng chẳng ích gì.
3. Trong quá trình phóng điện, điện cực dương giải phóng dòng điện và trở thành cực âm, còn điện cực âm nhận dòng điện và được gọi là cực dương.

Hãy nói một lời về điện hóa học

Các định nghĩa hơi khác nhau được sử dụng ở đây. Vì vậy, cực dương được coi là điện cực nơi diễn ra quá trình oxy hóa. Và nỗi nhớ khóa học hóa học, bạn có thể trả lời điều gì xảy ra ở phần còn lại không? Điện cực bị rò rỉ quá trình phục hồi, được gọi là catôt. Nhưng không có kết nối với các thiết bị điện tử. Chúng ta hãy xem giá trị của các phản ứng oxi hóa khử đối với chúng ta:

1. Oxy hóa. Quá trình hạt nhường electron xảy ra. Chất trung tính biến thành ion dương và chất âm bị trung hòa.
2. Sự hồi phục. Quá trình hạt nhận electron xảy ra. Cực dương biến thành ion trung tính và sau đó thành ion âm khi lặp lại.
3. Cả hai quá trình đều liên kết với nhau (vì vậy số electron được cho bằng với số chúng được thêm vào).

Faraday cũng đặt tên cho các nguyên tố tham gia phản ứng hóa học:

1. Cation. Đây là tên được đặt cho các ion tích điện dương di chuyển về phía cực âm (cực âm).
2. Anion. Đây là tên được đặt cho các ion tích điện âm di chuyển trong dung dịch điện phân về phía cực dương (cực dương).

Các phản ứng hóa học xảy ra như thế nào?

Các nửa phản ứng oxy hóa và khử được phân tách trong không gian. Việc chuyển electron giữa cực âm và cực dương không được thực hiện trực tiếp mà nhờ vào dây dẫn của mạch ngoài, trên đó tạo ra dòng điện. Ở đây người ta có thể quan sát sự biến đổi lẫn nhau của điện và các dạng hóa học năng lượng. Vì vậy, để tạo thành mạch ngoài của hệ dây dẫn các loại(là các điện cực trong chất điện phân) và cần phải sử dụng kim loại. Bạn thấy đấy, điện áp giữa cực dương và cực âm tồn tại và có một sắc thái. Và nếu không có yếu tố nào ngăn cản họ trực tiếp sản xuất ra quá trình cần thiết thì giá trị của các nguồn dòng hóa chất sẽ rất thấp. Và như vậy, nhờ điện tích cần đi qua mạch đó nên thiết bị đã được lắp ráp và hoạt động.

Bước 1 là gì

Bây giờ hãy xác định cái gì là cái gì. Hãy lấy tế bào điện Jacobi-Daniel. Một mặt, nó bao gồm một điện cực kẽm được ngâm trong dung dịch kẽm sunfat. Sau đó đến phân vùng xốp. Và phía bên kia có một điện cực đồng, nằm trong dung dịch, chúng tiếp xúc với nhau nhưng tính chất hóa học và phân vùng ngăn chặn sự trộn lẫn.

Bước 2: Xử lý

Kẽm bị oxy hóa và các electron di chuyển qua mạch ngoài sang đồng. Hóa ra tế bào điện có một cực dương tích điện âm và một cực âm tích điện dương. Hơn nữa, quá trình này chỉ có thể xảy ra trong trường hợp các electron có nơi nào đó để “đi”. Thực tế là sự hiện diện của “vật liệu cách nhiệt” ngăn cản bạn đi trực tiếp từ điện cực này sang điện cực khác.

Bước 3: Điện phân

Chúng ta hãy nhìn vào quá trình điện phân. Việc lắp đặt cho lối đi của nó là một bình chứa dung dịch hoặc chất điện phân tan chảy. Hai điện cực được hạ xuống vào đó. Chúng được kết nối với nguồn dòng điện một chiều. Cực dương trong trường hợp này là điện cực được nối với cực dương. Đây là nơi quá trình oxy hóa xảy ra. Điện cực tích điện âm là cực âm. Đây là nơi xảy ra phản ứng khử.

Bước 4: Cuối cùng

Do đó, khi vận hành với các khái niệm này, cần phải tính đến việc cực dương không được sử dụng trong 100% trường hợp để chỉ điện cực âm. Ngoài ra, cực âm có thể định kỳ mất điện tích dương. Tất cả phụ thuộc vào quá trình đang diễn ra ở điện cực: khử hoặc oxy hóa.

Phần kết luận

Mọi chuyện là thế này - nó không khó lắm, nhưng bạn cũng không thể nói nó đơn giản. Chúng ta đã xem xét tế bào điện, cực dương và cực âm từ góc độ mạch điện, và bây giờ bạn sẽ không gặp vấn đề gì khi kết nối nguồn điện với thời gian vận hành. Và cuối cùng, bạn cần để lại thêm một chút thông tin có giá trị với bạn. Bạn luôn phải tính đến sự khác biệt mà cực dương tạo ra. Vấn đề là cái đầu tiên sẽ luôn hơi lớn một chút. Điều này là do thực tế là hệ số hành động hữu ích không hoạt động ở mức 100% và một số điện tích bị tiêu tan. Chính vì điều này mà bạn có thể thấy rằng pin có giới hạn về số lần sạc và xả.