Qu'est-ce que l'anode et la cathode - une explication simple
Électrochimie et galvanoplastie
L'électrochimie comprend deux sections principales:
- Cellules galvaniques - la production d'électricité par une réaction chimique. Ces éléments comprennent les piles et accumulateurs. Ils sont souvent appelés sources de courant chimique.
- L'électrolyse - l'impact sur une réaction chimique avec l'électricité, en termes simples - à l'aide d'une source d'énergie, une réaction commence.
Considérons la réaction redox dans une cellule galvanique, alors quels processus se produisent sur ses électrodes?
- Anode - l'électrode sur laquelle on observe réaction oxydativec'est-à-dire qu'ildonne des électrons. L'électrode sur laquelle se produit la réaction d'oxydation est appelée agent réducteur.
- Cathode - l'électrode sur laquelle coule réaction de récupérationc'est-à-dire qu'ilaccepte les électrons. L'électrode sur laquelle se produit la réaction de réduction est appelée agent d'oxydation.
Cela soulève la question - où est le plus et où est le moins de la batterie? Basé sur la définition d'une cellule galvanique l'anode donne des électrons.
Important! GOST 15596-82 donne une définition officielle des noms des conclusions des sources de courant chimique, en bref, plus sur la cathode et moins sur l'anode.
Dans ce cas, le flux de courant électrique est pris en compte. le long du conducteur du circuit externe de oxydant (cathode) à réducteur (anode). Étant donné que les électrons dans le circuit passent de moins à plus et que le courant électrique est vice versa, alors la cathode est un plus et l'anode est un moins.
Attention: le courant circule toujours dans l'anode!
Ou la même chose dans le diagramme:
Processus d'électrolyse ou de charge de la batterie
Ces processus sont similaires et inverses à la cellule galvanique, car ici l'énergie ne provient pas d'une réaction chimique, mais plutôt - une réaction chimique se produit en raison d'une source externe d'électricité.
Dans ce cas, plus l'alimentation est également appelée cathode et moins l'anode. Mais les contacts de la cellule galvanique rechargeable ou des électrodes de l'électrolyseur auront déjà des noms opposés, voyons pourquoi!
Important! Lorsqu'une cellule galvanique est déchargée, l'anode est négative, la cathode est positive et vice versa lors de la charge.
Le courant provenant de la borne positive de la source d'alimentation étant fourni à la borne positive de la batterie, cette dernière ne peut plus être une cathode.En se référant à ce qui précède, nous pouvons conclure que dans ce cas, les électrodes de la batterie changent de place de manière conditionnelle lors de la charge.
Ensuite, à travers l'électrode d'une cellule galvanique chargée dans laquelle circule un courant électrique, elle est appelée anode. Il s'avère que lors de la charge de la batterie, le plus devient l'anode et le moins la cathode.
Galvanoplastie
Les processus de dépôt de métaux résultant d'une réaction chimique sous l'influence d'un courant électrique (pendant l'électrolyse) sont appelés génie galvanique. Ainsi, le monde a reçu des bijoux et des détails en métal argenté, doré, chromé ou autre métal plaqué. Ce procédé est utilisé à la fois à des fins décoratives et appliquées - pour améliorer la résistance à la corrosion de divers composants et ensembles de mécanismes.
Le principe de fonctionnement des installations de galvanoplastie réside dans l'utilisation de solutions salines des éléments qui couvriront la pièce comme électrolyte.
En galvanoplastie, l'anode est également une électrode à laquelle la sortie positive de la source d'alimentation est connectée, respectivement, la cathode dans ce cas est un moins. Dans ce cas, le métal est déposé (réduit) sur l'électrode négative (réaction de réduction). Autrement dit, si vous voulez faire un anneau doré de vos propres mains - connectez-y la sortie négative de l'alimentation et placez-la dans un récipient avec la solution appropriée.
En électronique
Les électrodes ou pattes des dispositifs électroniques à semi-conducteur et à vide sont également souvent appelées anode et cathode. Considérons la désignation graphique conditionnelle d'une diode semi-conductrice dans le diagramme:
Comme on le voit, l'anode de la diode est connectée au plus de la batterie. Il est appelé ainsi pour la même raison - dans ce cas, le courant circule dans la sortie de la diode dans tous les cas. Sur un élément réel sur la cathode, il y a un marquage sous la forme d'une bande ou d'un point.
La LED est similaire. Sur les LED de 5 mm, l'intérieur est visible à travers le ballon. La moitié la plus grande est la cathode.
La situation est également au niveau du thyristor, l'objet des conclusions et l'application «unipolaire» de ces composants tripolaires en font une diode contrôlée:
La diode à vide relie également l'anode au plus et la cathode au moins, comme le montre le diagramme ci-dessous. Bien que lors de l'application d'une tension inverse, les noms de ces éléments ne changeront pas, malgré le flux de courant électrique dans la direction opposée, bien que négligeable.
Avec des éléments passifs tels que des condensateurs et des résistances, ce n'est pas le cas. La cathode et l'anode ne sont pas isolées séparément de la résistance; le courant qui s'y trouve peut circuler dans n'importe quelle direction. Vous pouvez donner n'importe quel nom à ses conclusions, selon la situation et le schéma en question. Condensateurs non polaires classiques également. Plus rarement, cette séparation des noms de contact est observée dans les condensateurs électrolytiques.
Conclusion
Donc, pour résumer, en répondant à la question: comment se souvenir où est le plus, où est le moins de la cathode avec l'anode? Il existe une règle mnémonique pratique pour l'électrolyse, la charge de la batterie, la galvanoplastie et les dispositifs semi-conducteurs. Ces mots avec des noms similaires ont le même nombre de lettres, comme illustré ci-dessous:
Dans tous ces cas, le courant s'écoule de la cathode et pénètre dans l'anode.
Ne soyez pas confus par la confusion: "pourquoi la cathode est-elle positive pour la batterie, et quand elle est chargée, devient-elle négative?" N'oubliez pas que pour tous les éléments de l'électronique, ainsi que les électrolyseurs et la galvanoplastie - en général, pour tous les consommateurs d'énergie, l'anode est la sortie connectée au plus. Les différences s'arrêtent là, maintenant il vous est plus facile de déterminer quels sont les avantages et les inconvénients entre les sorties des éléments et des appareils.
Enfin, nous vous recommandons de regarder une vidéo utile sur le sujet de l'article:
Vous savez maintenant ce que sont l'anode et la cathode, ainsi que la façon de les mémoriser assez rapidement. Nous espérons que les informations fournies vous ont été utiles et intéressantes!
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