Анод на аккумуляторе и в других приборах, процессы на аноде и знак анода

02.08.2024 Anna 0 Comments

Эти процессы аналогичны и противоположны гальваническим элементам, поскольку здесь энергия не передается за счет химических реакций, а происходят за счет внешнего источника энергии.

При этом положительный полюс источника питания по-прежнему называется катодом, а отрицательный полюс по-прежнему называется анодом. А вот контакты живого гальванического элемента или электроды электролизера уже имеют противоположные названия, давайте выясним, почему!

Важно! Когда исходная батарея разряжается, анод отрицательный, а катод положительный, при зарядке происходит обратное. Поскольку ток течет от положительной клеммы источника питания к положительной клемме аккумулятора, последняя больше не может служить отрицательной клеммой

Подводя итог, можно сделать вывод, что в данном случае электроды аккумулятора условно меняются местами при зарядке

Поскольку ток течет от положительной клеммы источника питания к положительной клемме батареи, последняя больше не может действовать как отрицательная клемма. Подводя итог, можно сделать вывод, что в данном случае электроды аккумулятора условно меняют свое положение при зарядке.

Затем ток течет через электрод заряженного гальванического элемента, называемый анодом. Оказывается, при зарядке аккумулятора положительный полюс становится анодом, а отрицательный — отрицательным.

Содержание

Диодный мост генератора

Диодный мост генератора в автомобиле выпрямляет переменное напряжение с обмоток статора генератора. То есть, грубо говоря, можно получить трехфазный небольшой генератор без диодного моста.

Диодный мост генератора ВАЗ 2110

В этой статье мы рассмотрим диодный мост генератора ВАЗ 2110.

Он выполнен по схеме Ларионова с некоторыми дополнениями в виде 3-х дополнительных диодов.

Проверка с помощью лампы накаливания

Этот способ считается самым простым и им может воспользоваться каждый, так как под рукой всегда есть батарейки и лампа на 12 В, иначе где бы взять автомобильный генератор?)

Для облегчения проверки рекомендуется сначала припаять или подключить к лампе два провода. Поэтому оборудование для проверки диодных мостов ламп и аккумуляторных генераторов мы собрали по этой схеме.

Далее все, что нам нужно сделать, это просто проверить каждый диод. Итак, помните, что диоды проводят ток в одном направлении, а не в другом. Получается, что нам нужно дважды «потыкать» каждый диод, чтобы определить, правильно ли он работает. Вот что мы собираемся сделать.

Вместо аккумулятора я буду использовать лабораторный блок питания на 12 В, который в принципе ничего не делает. «Оборудование», которое я использую для проверки диодов, показано ниже.

Красный аллигатор — это знак плюса аккумулятора, в моем случае блока питания, а черный аллигатор — знак минуса.

пойдем! У нас есть 9 диодов. Возможно, давайте начнем с большого плоского диода, установленного на металлической пластине. Я использовал кусок провода типа «крокодил» и приклеил его к плате, установив на него один конец диода

Касаюсь другого вывода диода другим выводом от лампы накаливания и вуаля! Свет включен!

Теперь нам предстоит заменить клеммы проводов самодельного устройства и повторить операцию еще раз.

Как видите, у нас не горит свет, и это здорово! Потому что мы только что убедились, что наши диоды абсолютно исправны и готовы выполнять свою миссию на 100%.

Таким же образом проверяем все диоды планшета.

Точно так же проверяются маленькие черные диоды.

Меняем вывод и убеждаемся в исправности диода.

1) Если лампочка не загорается, неисправен диод.

2) Если лампочка горит на востоке и западе, значит, диод тоже неисправен.

3) Если лампочка горит, но не загорается при замене щупа, значит, диод исправен.

Проверка с помощью мультиметра

Не у каждого есть такой замечательный прибор, как мультиметр, но иметь его должен каждый уважающий себя электрик и электронщик.

Каждый хороший мультиметр имеет функцию проверки диодов. Как я уже говорил, если все диоды нашего автомобильного диодного моста исправны, то он исправен.

Берем мультиметр в руки и переводим его в режим проверки диодов.

Начинаем с проверки наличия всех диодов поочередно. В одном направлении диод должен показывать значение от 0,4 до 0,7 вольт. В нашем примере напряжение составляет 0,552 Вольта, что вполне приемлемо.

Далее меняем щупы местами и видим, что на мультиметре отображается OL, что говорит нам о превышении предела измерения. Это значит, что диод цел).

Таким же образом проверяем все остальные диоды.

Как узнать где у конденсатора полярность

Большинство компонентов имеют более или менее единую систему маркировки полярности. Существует несколько легко запоминающихся названий полярности конденсаторов:

Внешний вид (форма тела, длина и толщина ног);
Маркировка (нанесите соответствующие символы на клеммы или корпуса);
Имя на электронной схеме.

По внешнему виду

Как судить о полярности конденсатора по его внешнему виду? Проще всего это сделать с устройствами, имеющими цилиндрический корпус с выводами на противоположных концах (корпус осевого типа). Даже если маркировка будет полностью стерта, на клемме, подключенной непосредственно к металлическому корпусу, останется знак «минус».

Клемма, установленная на корпусе через изолятор (где корпус часто утолщается или изменяется форма корпуса), соответствует положительной полярности, т.е».

Осевая форма тела

В новых несварных алюминиевых конструкциях ножки расположены ближе друг к другу (радиальные корпуса) и имеют более длинные положительные выводы.

Иногда в старом оборудовании можно встретить электролитические конденсаторы с одной клеммой, прикрепленной к конструкции через гайку. Здесь гайка «отрицательная», а клемма «положительная».

Возможно, вас это заинтересует

Гайковое крепление

Еще реже встречаются элементы с гаечным креплением, но с двумя выводами. Принцип маркировки во многом аналогичен предыдущему случаю, но здесь мы имеем дело с двойным конденсатором, где общий «минус» расположен на корпусе конденсатора, а «плюс» — на выводах (каждый вывод соответствует отдельный конденсатор).

По маркировке

Производитель также маркирует корпус компонента. Здесь возможно несколько вариантов:

Знак минус располагается со стороны цилиндра, считая со стороны отрицательной клеммы;
Знак плюс расположен непосредственно на положительной клемме компонента;
На конце напротив отрицательной клеммы (обычно на твердотельных электролитических конденсаторах) имеется широкая темная полоса.

Уведомление! У SMD компонентов название обратное — широкая светлая или темная полоса возле плюсовой площадки. Маркировка твердотельных и SMD компонентов

Маркировка твердотельных и SMD компонентов

По схеме

На электрических схемах конденсатор изображают двумя параллельными линиями, обозначающими обкладки. Рядом с положительной клеммой размещается символ «+», либо клемма изображается более толстой линией, либо в виде узкого прямоугольника.

Некоторые производители электроники рисуют на своих схемах отрицательную клемму в виде дуги.

название на схеме

На печатных платах электролитические конденсаторы имеют следующие обозначения полярности:

Как показано на принципиальной схеме;
Он имеет круглую форму и имеет узкую часть, к которой приварен отрицательный вывод.

Цветное обозначение проводов «плюс» и «минус»

Во избежание короткого замыкания сети ни в коем случае нельзя путать «плюсовой» и «минусовый» провода.
Чтобы быстро и легко определить напряжение, провода необходимо промаркировать. Это одно из требований к ПУЭ.

Для точного обозначения производители маркируют «отрицательный» как синий или зеленый, а «положительный» — коричневый, красный, черный или белый. Если кабель имеет 3 провода и один из желтых проводов имеет вертикальный зеленый провод, это означает землю.

Цветовая маркировка проводов

Важно! Перед началом работы рекомендуется проверить напряжение всех проводов, хотя они имеют цветовую маркировку, чтобы избежать риска короткого замыкания или поражения электрическим током. Электропроводку может выполнить неопытный электрик или человек, не понимающий маркировку, а цвета могут не совпадать

Читайте также статью: как увеличить зазор между дверью и коробкой

Электричество имеет два типа тока. Постоянный ток не может передаваться на большие расстояния, поэтому в повседневной жизни используется переменный ток. Постоянный ток применяется в следующих направлениях:

В промышленности, строительной технике, строительстве, сельском хозяйстве;
Городской транспорт (трамваи, троллейбусы, метро, поезда);
На подстанции он преобразуется в переменный ток и передается потребителям.

Важно! В сети постоянного тока используются только два проводника. Здесь нет ни фазы, ни нуля, только «положительный» и «отрицательный»

В этом случае используют красный знак «плюс» и синий для провода со знаком «минус».

Характеристики конденсатора

Основной характеристикой любого конденсатора является его емкость, определяющая количество накопленного заряда. Емкость зависит от площади пластины и толщины диэлектрического слоя.

внимание! Площадь платы нельзя увеличивать бесконечно, так как это привело бы к увеличению размеров и веса устройства. Толщину диэлектрического слоя также можно уменьшить только до определенной величины, так как любой изолятор имеет свои ограничения по электрической прочности

Второй основной характеристикой в этом плане является рабочее напряжение, при котором конденсатор сохраняет свои характеристики на протяжении всего срока службы

Толщину диэлектрического слоя также можно уменьшить только до определенной величины, поскольку любой изолятор имеет свои ограничения по электрической прочности. Второй основной характеристикой в этом отношении является рабочее напряжение, при котором конденсатор сохраняет свои характеристики на протяжении всего срока службы.

Превышение рабочего напряжения может привести к электрическому пробою и выходу устройства из строя, особенно в некоторых применениях, где необходимо учитывать и другие параметры, а именно:

Температурный коэффициент, учитывающий влияние нагрева на емкость радиодеталей;
Тангенс диэлектрических потерь, характеризующий характеристики радиодеталей при работе на высоких частотах;
Переключение полярности происходит из-за конструктивных особенностей некоторых видов оборудования.

Чтобы увеличить вместимость при сохранении приемлемых габаритов, пришлось применить различные технические детали. Например, в электролитическом конденсаторе в качестве одной из обкладок используется узкая длинная полоска алюминиевой фольги. Тонкий слой оксида на поверхности фольги действует как изолятор, а вместо второй пластины используется жидкий электролит. Чтобы сделать этот конденсатор, кусок фольги сворачивают в тонкий цилиндр и затем помещают в корпус.

Возможно, вас заинтересует, какой электрический ток опаснее для человека и почему

электролитический конденсатор

Эта конструкция сочетает в себе большую площадь платы с небольшой толщиной диэлектрика, что позволяет получить очень большие значения емкости при небольшом размере.

Видео: Диод, как запомнить навсегда анод и катод. Символ диода

Основным недостатком конденсаторов этого типа является необходимость строго соблюдать полярность соединений. Несоблюдение этого требования может привести к сильному току, утечке и разрушению конструкции. Электролитические конденсаторы должны иметь маркировку полярности для правильного подключения.

Основные свойства катодов

Любое электровакуумное устройство имеет электрод, предназначенный для испускания электронов. Этот электрод называется катодом. Электрод, предназначенный для приема электронов, испускаемых катодом, называется анодом. К аноду прикладывается более высокий и более положительный потенциал относительно катода. Катод должен обеспечивать большой ток эмиссии на единицу поверхности при минимально возможной температуре нагрева и иметь длительный срок службы. Катод в электровакуумном устройстве нагревается протекающим через него током.

Будет интересно, что такое шаговое напряжение и чем оно опасно

Эти термоэмиссионные катоды делятся на две основные категории:

Нагрев катода напрямую,
Косвенный нагрев катода (нагрев).

Катод прямого нагрева представляет собой металлическую проволоку, которая нагревается непосредственно током накала и используется для эмиссии электронов. Эмиссионная поверхность катода прямого нагрева мала, поэтому с него невозможно получить большой ток эмиссии. Низкая теплоемкость нити не позволяет использовать нагрев переменным током. Кроме того, при нагреве переменным током температура катода не меняется со временем, поэтому ток эмиссии также меняется со временем.

Положительной характеристикой катодов прямого нагрева является их эффективность, которая достигается за счет меньшей поверхности катода и меньшего выделения тепла в окружающую среду. Катоды прямого нагрева изготавливаются из вольфрамовой и никелевой проволоки. Однако большая работа выхода (W = 4,2÷4,5 В) определяет высокую рабочую температуру катода, поэтому катод становится неэкономичным. Для повышения эффективности катода вольфрамовую или никелевую проволоку (сердечник) «активируют» — покрывают тонкой пленкой другого элемента. Этот катод называется активированным катодом.

Если на поверхность сердечника наносится положительно заряженная пленка (пленка из цезия, тория или бария с меньшей работой выхода, чем материал сердцевины), то пленка становится поляризованной: валентные электроны перемещаются в сердечник, а положительно заряженные пленка и ядро. Между ними создается разность потенциалов, которая ускоряет движение электронов при выходе из ядра.

Показано, что работа выхода катода с такой одномолекулярной электроположительной пленкой меньше работы выхода электронов как основного металла, так и металла пленки. Когда сердечник покрыт электроотрицательной пленкой (например, кислородом), работа выхода катода увеличивается. Нагретый катод выполнен в виде никелевой гильзы, поверхность которой покрыта активным слоем металла с низкой работой выхода. Внутри катода размещен нагреватель — вольфрамовая проволока или спираль, нагрев которого может быть постоянным или переменным

Как происходит гальванизация.

Для изоляции нагревателя от гильзы внутреннюю часть гильзы покрывают корундом (Al2O3). Нагретый катод обычно питается переменным током из-за его высокой тепловой инерции, большая поверхность гильзы обеспечивает большой ток эмиссии; Однако нагретые катоды менее экономичны и требуют больше времени для нагрева, чем катоды прямого нагрева.

Применение

Наиболее часто используемые электроды — это анод и катод:

электрохимия;
Вакуумные электронные устройства;
Полупроводниковые компоненты.

Рассмотрим в общих чертах области применения анодов и катодов.

В электрохимии

В этой области анод и катод являются ключевыми понятиями в процессах электрохимических реакций, используемых в основном для восстановления металлов. Эта реакция называется электролизом. Чистые металлы получают с помощью процесса электролиза, так как на катоде образуются только атомы металла, содержащего положительные ионы в растворе электролита.

С помощью электролиза на стальные листы и детали любой конфигурации можно нанести очень тонкий слой цинка. Гальванический слой эффективно защищает металл от коррозии.

В вакуумных электронных приборах

Примерами вакуумных устройств являются электронные лампы, электронно-лучевые трубки и телевизионные кинескопы. Они работают по одному и тому же принципу: нагретый катод испускает электроны, которые устремляются к аноду, имеющему высокий положительный потенциал.

Образование электронов на горячем электроде называется термоэлектронной эмиссией, а ток, возникающий между катодом и анодом, — термоэлектронным током. Ценность таких устройств в том, что они проводят ток только в одном направлении – от катода к аноду.

Добавление затвора между электродами позволяет регулировать параметры тока в широком диапазоне за счет изменения напряжения на затворе. Эта вакуумная лампа используется в качестве усилителя сигнала. В настоящее время вакуумные приборы используются редко, поскольку их успешно заменили миниатюрные полупроводниковые диоды и транзисторы, которые зачастую изготавливаются на монокристаллах в виде микросхем.

В полупроводниковых приборах

Электронные компоненты на основе полупроводников ценятся за низкое потребление тока и небольшие размеры. Они почти сделали электронные лампы устаревшими. Выводы полупроводниковых приборов традиционно называются анодом и катодом.

При всех преимуществах полупроводников у этих устройств есть один недостаток – они «шумны». В усилителях большой мощности этот шум становится заметным. В высококачественном усилительном оборудовании по-прежнему используются электронные лампы.

Электронно-лучевые кинескопы в современных телевизорах заменяются экранами со светодиодной подсветкой. Они более экономичны, прекрасно передают цветовую палитру и оставляют приемник практически плоским.

Понятие анода и катода

Чтобы лучше понять эти термины, дадим определения этим понятиям.

Анод

Под этим термином мы подразумеваем электроды, через которые ток поступает в проверяемое устройство. Это означает, что ток создается потоком положительных зарядов. Фактически металлические проводники переносят электроны (носители отрицательного заряда), которые движутся к положительному полюсу источника тока.

Проще говоря, мы думаем об аноде как о положительном электроде, а о катоде как об отрицательном электроде. При подключении радиодеталей следует соблюдать их полярность, следуя обозначениям на схеме.

Катод

Это электрод, по которому от устройства течет ток (традиционное понимание тока подразумевает протекание положительного заряда). Таким образом, если провод с положительным потенциалом подключен к аноду, клемма с отрицательным потенциалом подключена к катоду.

Вышеуказанные термины применимы к первичным клеткам. В гальванике анодом называют электрод, на поверхности которого происходят реакции окисления металла. Названия электродов следующие:

в области химии;
физика;
электротехника;
Радиоэлектроника.

При установке радиодеталей важно не перепутать электроды. Для этого нужно знать, как определить их предназначение

Пояснение работы кремниевого диода

полупроводниковые материалы используются для изготовления диодов. Например, полупроводники, такие как кремний. Работа диодов основана на концепции свободного движения носителей. Однако считается, что чистый кремний не имеет свободных носителей. Это непрактично при изготовлении диодов. Поэтому в диодах используется кремний с добавками. Примеси добавляются в монокристаллический кремний. То есть кремний легирован. С одной стороны диода кремний легирован донорными примесями. Другими словами, это дающий – даритель. Эта область имеет проводимость n-типа. От английского слова «negative» — «минус» (минус). Считается, что на n-стороне находятся свободные электроны. Эта область имеет низкое сопротивление электрическому току.

с другой стороны, диоды легированы акцепторными примесями. То есть это принимающая сторона – принимающая сторона. Эта область имеет проводимость p-типа. Произошло от английского слова «positive» — «позитивный» (знак плюс). Считается, что на p-стороне имеется свободное место для электронов (дырок). Эта область также имеет более низкое сопротивление току. На границе pn-перехода происходит рекомбинация. В переводе с латыни это означает «соединение». Другими словами, пара противоположно заряженных свободных носителей в среде исчезает и выделяет энергию.

считается, что электроны на n-стороне стремятся занять дырки на p-стороне. Вместо этого дырки имеют тенденцию течь в сторону n. Чтобы позволить электронам занять свое место. В этом случае возникает диффузионный ток. Другими словами, электроны и дырки беспорядочно движутся в противоположных направлениях. Соединитесь друг с другом. Свободные СМИ исчезают.

Анод на аккумуляторе и в других приборах, процессы на аноде и знак анода