Катод жана анод бир процесстин эки компоненти: электр тогунун агымы. Бардык материалдарды эки түргө бөлүүгө болот - бул түзүмүндө ашыкча бош электрондор бар өткөргүчтөр жана диэлектриктер (аларда иш жүзүндө эркин электрондор жок).
Электр тогунун түшүнүгү
Электр тогу – электромагниттик чыңалуунун таасири астында заттын түзүлүшүндөгү заряддалган элементардык бөлүкчөлөрдүн иреттүү кыймылы. Эгерде өткөргүчкө туруктуу чыңалуу берилсе, анда терс заряддуу эркин электрондор катоддон (терс заряддуу электрод) анодго (оң заряддуу электрод) карай иреттүү багытта жыла баштайт. Ток, тиешелүүлүгүнө жараша, карама-каршы багытта агып калат. Ал эми катод менен анод эки электрод болуп саналат, алардын ортосунда электромагниттик чыңалуунун төмөндөөсү (айырмасы) пайда болгон.
Өткөргүчтөр жана диэлектриктер
Өткөргүчтөр жана диэлектриктер катуу, суюк жана газ түрүндөгү заттар болушу мүмкүн. Бул электр тогунун агымы үчүн маанилүү эмес. Узакка созулган колдонуу мененматериалга электромагниттик чыңалуу, катоддо электрондордун ашыкчасы, аноддо анын жетишсиздиги пайда болот. Эгерде чыңалуу жетишерлик узакка созулса, анда атомдор менен бирге байланышкан электрондор анод жасалган материалдын структурасынан чыгып кетет жана материалдын өзү чөйрөнүн химиялык активдүү заттары менен химиялык реакцияга киришет. Бул процесс электролиз деп аталат.
Электролиз
Электрохимиядагы катод жана анод туз эритмелерине же эритмелерге колдонулуучу туруктуу электромагниттик чыңалуудагы эки уюл болуп саналат. Ашыкча электрондордон ток пайда болгондо анод бузула баштайт, б.а. заттын оң заряддуу атомдорунун өзү туздуу эритмеге (чөйрөгө) түшүп, катодго өтүп, тазаланган абалда жайгашат. Бул процесс гальваникалык деп аталат. Электр каптоочунун жардамы менен ар кандай буюмдар цинктин, жездин, алтындын, күмүштүн жана башка металлдардын жука катмары менен капталат.
Катод деген эмне жана ал электролизде кандай милдеттерди аткарат? Муну төмөндөгүлөрдү жасоо менен түшүнүүгө болот: эгерде сиз колодон же калайдан анод жасасаңыз, анда катоддо сиз жука жез же калай катмары (электроника тармагында колдонулат) менен капталган басма схемасын аласыз. Электр өткөргүчтүгүн жогорулатуу үчүн алтын жалатылган зер буюмдары, жез менен капталган, ал тургай, алтын жалатылган алюминий учтары электрдик инженерия үчүн ушундай эле жол менен алынат.
Анод жана катод деген эмне деген суроолорго жооп электролизде айкын: анод агып чыгуунун натыйжасындатуздуу суу аркылуу түз агым жок болуп, катод аноддук материалды алат. Ал тургай, мындай термин электропластика чөйрөсүндө пайда болгон - "катодду аноддоо." Ал физикалык мааниге ээ эмес, бирок маселенин чыныгы маңызын эң сонун чагылдырат.
Жарым өткөргүчтөр
Жарым өткөргүчтөр структурасында эркин электрондору жок, ал эми атомдуктары өз ордунда жакшы турбаган материалдар. Эгер суюк же газ абалындагы мындай материалды магнит талаасына салып, андан кийин катууланууга жол берилсе, анда ток бир гана багытта өтө турган электр структуралуу жарым өткөргүч алынат.
Диоддор жогорудагы касиетти колдонуу менен бул материалдан жасалган. Алардын эки түрү бар:
а) "p-n-p" өткөргүчтүгү менен;
b) "n-p-n" өткөргүчтүгү менен.
Практикада диоддун структурасынын мындай кылдаттыгы эч кандай мааниге ээ эмес. Диодду электр чынжырына туура туташтыруу маанилүү. Анод кайда, катод каякта - көпчүлүктү таң калтырган суроо. Диоддо атайын белгилер бар: же А жана К, же + жана -. Диодду туруктуу токтун электр чынжырына туташтыруунун эки гана жолу бар. Бир учурда жумушчу диод ток өткөрөт, ал эми экинчисинде өткөрбөйт. Демек, катод кайда, анод кайда экени так белгилүү болгон түзүлүштү алып, аны диодго туташтыруу керек. Эгерде аппарат токтун бар экенин көрсөтсө, анда диод туура туташтырылган. Бул аппараттын катоду менен диоддун катоду, ошондой эле аппараттын аноду менен диоддун аноду дал келгендигин билдирет. Болбосо, туташууларды алмаштырышыңыз керек.
1. Эгерде диодэки тарапка ток өткөрбөйт, андан кийин күйүп кетет жана оңдоого болбойт.
2. Тескерисинче сагынса, анда ал бузулган. Аны ыргытуу керек.
Диоддор сыноочулар жана зонддор тарабынан текшерилет. Диоддордо катод жана анод гальваникалык кубат булактарынан (аккумуляторлор, батарейкалар ж.б.) айырмаланып, материалдык конструкциясына катуу байланышкан.
Электр чынжырынын жарым өткөргүч элементтериндеги (диоддорундагы) катод электрод (бут) болуп, андан оң (+) потенциал чыгат. Схема аркылуу ал энергия менен камсыздоонун терс потенциалына туташтырылган. Бул диоддун жарым өткөргүчүндөгү ток түздөн-түз аноддон катодго карай багыт боюнча агып жатканын билдирет. Электрдик диаграммаларда бул процесс символикалык түрдө көрсөтүлгөн.
Эгерде бир буту бар диод (электрод) өзгөрмө чыңалууга кошулса, экинчи электроддо оң же терс жарым синус толкунун алабыз. Эгер эки диодду көпүрөгө туташтырсаңыз, анда биз түздөлгөн электрдик дээрлик туруктуу токту байкайбыз.
Гальваникалык туруктуу ток булактары - аккумуляторлор (батареялар)
Бул продуктылардагы катод жана анод электр тогунун агымынын багытына жараша орун алмашат, анткени бир учурда аларга чыңалуу келбейт жана алар химиялык реакциянын натыйжасында өздөрү туруктуу ток булагы болуп кызмат кылат. Бул жерде анод терс электрод болот, ал эми катод оң электрод болот. Башка учурда, кадимки электролиз процесси батареяда ишке ашат.
Качанаккумулятордун заряды түгөнүп, электр тогунун булагы болгон химиялык реакция токтоп калса, аны тышкы энергия булагы аркылуу заряддоо керек. Ошентип, биз электролиз процессин баштайбыз, б.а. гальваникалык батареянын баштапкы касиеттерин калыбына келтирүү. Батареянын катодуна терс заряд, ал эми анодго оң заряд колдонулушу керек, ошондо батарея заряддалат.
Ошентип, гальваникалык элементтеги катод менен анодду кантип аныктоо керек деген суроонун жообу анын заряддалып жатканына же электр тогунун булагы катары кызмат кылганына жараша болот.
Тыянак
Жогоруда айтылгандардын жыйындысы катары, катод ашыкча электрондор пайда болгон электрод, ал эми анод - электрондордун жетишсиздиги пайда болгон электрод. Бирок электр чынжырынын элементинин белгилүү бир электродундагы плюс же минус электр тогунун агымынын багыты менен аныкталат.
