Anode und Kathode: Was sind sie, wie kann man sie identifizieren und sich daran erinnern?

Unter den Begriffen in der Elektrotechnik gibt es Begriffe wie Anode und Kathode. Dies gilt für Netzteile, Galvanik, Chemie und Physik. Der Begriff findet sich auch in der Vakuum- und Halbleiterelektronik. Sie bezeichnen die Klemmen oder Kontakte der Geräte und deren elektrisches Vorzeichen. In diesem Artikel erfahren Sie, was Anode und Kathode sind und wie Sie feststellen können, wo sie sich in einem Elektrolyseur, einer Diode und einer Batterie befinden, was ein Plus und was ein Minus ist.

Elektrochemie und Galvanik

In der Elektrochemie gibt es zwei Hauptbereiche:

1. Galvanische Zellen - die Erzeugung von Elektrizität durch eine chemische Reaktion. Zu diesen Artikeln gehören Batterien und Akkus. Sie werden oft als chemische Stromquellen bezeichnet.
2. Elektrolyse - vereinfacht gesagt die Beeinflussung einer chemischen Reaktion mit Strom - mit Hilfe einer Stromquelle wird eine Art Reaktion ausgelöst.

Betrachten Sie die Redoxreaktion in einer galvanischen Zelle, welche Prozesse laufen dann an ihren Elektroden ab?

• Anode - die Elektrode, an der oxidative Reaktion, das heißt, er spendet Elektronen. Die Elektrode, an der die oxidative Reaktion stattfindet, heißt Reduktionsmittel.
• Kathode - die Elektrode, auf der fließt stärkende Reaktion, das heißt, er nimmt Elektronen auf. Die Elektrode, an der die Reduktionsreaktion stattfindet, heißt Oxidationsmittel.

Hier stellt sich die Frage – wo ist das Plus und wo ist das Minus in der Batterie? Basierend auf der Definition für eine galvanische Zelle die Anode spendet Elektronen.

Wichtig! In GOST 15596-82 wird die offizielle Definition der Namen der Schlussfolgerungen chemischer Stromquellen kurz gesagt, dann ein Plus an der Kathode und ein Minus an der Anode.

In diesem Fall wird der elektrische Stromfluss berücksichtigt am äußeren Stromkreisleiter von Oxidationsmittel (Kathode) Zu Reduzierstück(Anode). Da die Elektronen im Stromkreis von Minus nach Plus fließen und der elektrische Strom umgekehrt ist, ist die Kathode ein Plus und die Anode ein Minus.

Beachtung: Strom fließt immer in die Anode!

Oder gleich im Diagramm:

Elektrolyse- oder Batterieladevorgang

Diese Prozesse sind ähnlich und invers wie bei der galvanischen Zelle, da hier aufgrund von chemische Reaktion, sondern im Gegenteil - eine chemische Reaktion tritt aufgrund einer externen Quelle auf Elektrizität.

In diesem Fall wird das Plus des Netzteils auch als Kathode und das Minus als Anode bezeichnet. Aber die Kontakte einer geladenen galvanischen Zelle oder Elektrolyseur-Elektroden werden bereits entgegengesetzte Namen haben, mal sehen warum!

Wichtig! Beim Entladen einer galvanischen Zelle ist die Anode minus, die Kathode plus, beim Laden umgekehrt.

Da der Strom vom Pluspol des Netzteils zum Pluspol der Batterie fließt, kann diese keine Kathode mehr sein. Aus dem oben Gesagten können wir schließen, dass in diesem Fall die Elektroden der Batterie während des Ladevorgangs bedingt ausgetauscht werden.

Dann wird durch die Elektrode einer geladenen galvanischen Zelle, in die ein elektrischer Strom fließt, eine Anode genannt. Es stellt sich heraus, dass beim Laden der Batterie das Plus zur Anode und das Minus zur Kathode wird.

Galvanisieren

Die Prozesse der Metallabscheidung als Ergebnis einer chemischen Reaktion unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms (bei der Elektrolyse) werden als Galvanisieren bezeichnet. So erhielt die Welt versilberte, vergoldete, verchromte oder mit anderen Metallen überzogene Ornamente und Details. Dieses Verfahren wird sowohl zu dekorativen als auch zu angewandten Zwecken verwendet - um die Korrosionsbeständigkeit verschiedener Komponenten und Baugruppen von Mechanismen zu verbessern.

Das Funktionsprinzip von Anlagen zum Auftragen der galvanischen Beschichtung liegt in der Verwendung von Salzlösungen der Elemente, die das Teil bedecken, als Elektrolyt.

Beim Galvanisieren ist die Anode auch eine Elektrode, an die der Pluspol des Netzteils angeschlossen ist, bzw. die Kathode ist in diesem Fall ein Minuspol. Dabei wird das Metall auf der negativen Elektrode abgeschieden (reduziert) (Reduktionsreaktion). Das heißt, wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen vergoldeten Ring herstellen möchten, schließen Sie den Minuspol des Netzteils daran an und legen Sie ihn in einen Behälter mit der entsprechenden Lösung.

In der Elektronik

Die Elektroden oder Beine von Halbleiter- und vakuumelektronischen Geräten werden oft auch als Anode und Kathode bezeichnet. Betrachten Sie die konventionelle grafische Bezeichnung einer Halbleiterdiode im Diagramm:

Wie wir sehen können, ist die Anode der Diode mit der positiven Seite der Batterie verbunden. Es wird aus dem gleichen Grund so genannt - Strom fließt auf jeden Fall von der Diode in diesen Ausgang. Auf einem realen Element auf der Kathode befindet sich eine Markierung in Form eines Streifens oder eines Punktes.

Die LED ist die gleiche. Bei 5mm LEDs sind die Innenseiten durch die Glühbirne sichtbar. Die größere Hälfte ist die Kathode.

Das gleiche ist beim Thyristor der Fall, die Belegung der Klemmen und die "unipolare" Anwendung dieser dreibeinigen Bauteile machen ihn zu einer gesteuerten Diode:

Bei einer Vakuumdiode ist die Anode auch mit Plus und die Kathode mit Minus verbunden, was in der folgenden Abbildung dargestellt ist. Wenn eine Sperrspannung angelegt wird, ändern sich die Namen dieser Elemente trotz des elektrischen Stromflusses in die entgegengesetzte Richtung nicht, wenn auch unbedeutend.

Dies ist bei passiven Elementen wie Kondensatoren und Widerständen nicht der Fall. Der Widerstand hat keine separate Kathode und Anode, der Strom darin kann in jede Richtung fließen. Sie können die Schlussfolgerungen je nach Situation und Schema beliebig benennen. Gewöhnliche unpolare Kondensatoren haben auch. Seltener wird eine solche Aufteilung nach Kontaktnamen bei Elektrolytkondensatoren beobachtet.

Abschluss

Fassen wir also zusammen, indem wir die Frage beantworten: Wie kann man sich erinnern, wo das Plus ist, wo ist das Minus an der Kathode mit der Anode? Es gibt eine praktische Gedächtnisregel für Elektrolyse, Batterieladung, Galvanik und Halbleiterbauelemente. Diese Wörter mit ähnlichen Namen haben die gleiche Anzahl von Buchstaben, wie unten dargestellt:

In all diesen Fällen fließt der Strom aus der Kathode und fließt in die Anode.

Lassen Sie sich nicht von der Verwirrung verwirren: "Warum hat die Batterie eine positive Kathode und wird sie beim Laden negativ?" Denken Sie bei allen elektronischen Elementen sowie Elektrolyseuren und in der Galvanik daran - im Allgemeinen wird die Anode für alle Energieverbraucher als Ausgang bezeichnet, der mit dem Plus verbunden ist. Hier enden die Unterschiede, jetzt ist es einfacher für Sie herauszufinden, was Plus und Minus zwischen den Ausgängen von Elementen und Geräten ist.

Abschließend empfehlen wir Ihnen, sich ein nützliches Video zum Thema des Artikels anzusehen:

Jetzt wissen Sie, was Anode und Kathode sind und wie Sie sie sich schnell genug merken können. Wir hoffen, die bereitgestellten Informationen waren für Sie nützlich und interessant!

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