Qual è la definizione di "catodo"?


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Secondo la definizione di Wikipedia , un catodo è "un elettrodo attraverso il quale la corrente elettrica fuoriesce da un dispositivo elettrico polarizzato". Tuttavia, la direzione del flusso di corrente è puramente una convenzione arbitraria, ed è in effetti la direzione opposta a quella del flusso di elettroni in un conduttore metallico. Quindi, questa definizione sembra essere un po 'carente.

Se la definizione si riferisce ai portatori attuali, la definizione potrebbe essere riformulata come "catodo è un elettrodo attraverso il quale i portatori di corrente caricati fuoriescono" (o "in"?).

Come definiresti questo termine in modo chiaro e inequivocabile? L'uso comune del termine "catodo" si inverte realmente quando l'attuale vettore è positivo, come suggerito nell'articolo?


Modifica : Ciò che in realtà mi confonde è la frase "La polarità catodica non è sempre negativa" . Se gli elettroni fluiscono sempre nel catodo (per definizione del catodo ), questa affermazione implica che il catodo può essere ad una tensione positiva rispetto all'anodo. Questo può accadere in un conduttore "semplice" come un elettrolita o richiede un circuito speciale?


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gli elettroni hanno una carica negativa, un flusso di elettroni rappresenta un flusso di corrente positiva nella direzione opposta. Questo è un argomento che le persone spesso sollevano come un "problema" che non è uno, è solo un punto minore su cui le persone rimangono bloccate.
Kortuk,

Per quanto riguarda la modifica: pensa alla differenza tra una fonte di energia elettrica e un lavandino. Una resistenza (positiva) è sempre un dissipatore di energia; la corrente elettrica entra sempre nel terminale positivo e lascia il terminale negativo. Ora, considera un condensatore. Se l'energia fluisce al condensatore, ovvero il condensatore si sta caricando, la corrente entra nel terminale positivo. Tuttavia, quando il condensatore si scarica, la corrente esce dal terminale positivo, ora l'energia fluisce fuori dal condensatore.
Alfred Centauri,

Risposte:


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Wiki ha ragione, il catodo è il terminale di un componente in cui la carica fuoriesce. Il flusso di carica (corrente) è la definizione "standard" (cioè quella di Franklin da positiva a negativa, l'opposto del flusso di elettroni).

Il catodo di un componente può cambiare a seconda del suo stato - ad esempio quando una batteria si sta scaricando, il catodo è il suo terminale positivo e quando si carica il suo terminale negativo (poiché la carica scorre ora nel terminale positivo, piuttosto che fuori, e da quello negativo, quindi sono invertiti)


"Wiki ha ragione". Non necessariamente. Ricorda il nostro fotodiodo? :-). O un diodo zener.
Stevenvh,

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@stevenvh - Oh no - non di nuovo il fotodiodo! Le definizioni di anodo e catodo sono state fatte prima dell'invenzione / scoperta dello zener (chi ha mai sentito parlare di uno zener termoionico? :) così le definizioni sono diventate un po 'allentate nel tempo. La corrente scorre sicuramente nel catodo di uno zener come dici tu (di solito!).
MikeJ-UK,

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Definiamo il catodo in cui si trova la banda colorata sul dispositivo; o)
jippie il

@jippie - tranne che nell'emisfero australe, sono d'accordo :-)
stevenvh

@Steven - sì, ottimo punto, avrebbe dovuto essere una descrizione funzionale anche per loro, non strutturale. Concordo con il link pubblicato da Alfred sul fatto che riferirsi a "P lato drogato" e "N lato drogato" sarebbe più chiaro.
Oli Glaser,

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La corrente elettrica è una corrente astratta , il flusso di carica elettrica , non una corrente fisica come, diciamo, corrente di elettroni , il flusso di elettroni .

Ma la carica elettrica è una proprietà delle cose, non una cosa , cioè la carica elettrica è sempre "trasportata" da una cosa .

Quindi, mentre una corrente di elettroni è necessariamente una corrente elettrica (dovuta alla carica elettrica negativa portata dall'elettrone), una corrente elettrica non è necessariamente una corrente di elettroni.

Ad esempio, in una soluzione salina, sono presenti due specie di ioni caricati elettricamente, lo ione sodio caricato positivamente e lo ione cloro caricato negativamente. Immagina che gli ioni sodio si stanno muovendo a destra e gli ioni cloro si stanno muovendo a sinistra.

Ovviamente, abbiamo due correnti ioniche in direzioni opposte ma c'è solo una corrente elettrica e deve avere una direzione. La direzione della corrente elettrica è, per convenzione, la direzione del flusso di carica positiva.

Quindi, in questo caso, entrambe le correnti ioniche contribuiscono a una corrente elettrica a destra. Il primo termine è dovuto agli ioni positivi a destra. Il secondo termine è dovuto agli ioni negativi a sinistra in cui il segno negativo "ribalta" numericamente il contributo alla corrente elettrica .

Pensaci in questo modo, se ti dicessi che stavo viaggiando a -60 miglia all'ora ad ovest, sapresti che in realtà stavo andando a 60 miglia all'ora ad est . Allo stesso modo, una corrente di carica negativa verso sinistra è una corrente elettrica verso destra.

Quindi, quanto sopra è tutto per dire semplicemente che la definizione non manca.


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Naturalmente, quando si passa dal parlare degli elettroni al parlare della corrente elettrica, la direzione si ribalta.

Puoi definire il catodo come "il terminale in cui gli elettroni confluiscono nel dispositivo", ma poiché siamo abituati nella vita di tutti i giorni dell'elettronica a parlare della corrente che scorre da + a -, la definizione equivalente in termini di corrente è come afferma il tuo link Wiki: "il terminale in cui la corrente fuoriesce dal dispositivo".

Entrambe le definizioni dell'IMO sono del tutto inequivocabili. La loro utilità dipende dal contesto.


Diodo Zener, fotodiodo, ...
Stevenvh

@stevenvh, questo parla di quel problema: av8n.com/physics/anode-cathode.htm#i-zener . I termini "anodo" e "catodo" si applicano correttamente alla funzione, non alla struttura.
Alfred Centauri,

@Alfred - Non sono sicuro di essere d'accordo qui. Quel LED potrebbe anche essere usato come fotodiodo, quindi non dovremmo parlare di anodo / catodo per LED neanche per evitare confusione? Grazie comunque per il link.
Stevenvh,

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@stevenvh, prego. Si tratta sempre di contesto. Ad esempio, "anodo" e "catodo" quando si fa riferimento ai diodi è nel contesto della struttura . La definizione in questione è nel contesto della funzione . La confusione risulta quando il contesto non è chiaro o dimenticato.
Alfred Centauri,

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Penso che le definizioni di "anodo" e "catodo" siano diventate piuttosto vaghe nel tempo. Come altri hanno già detto, nel caso di fotodiodi e zener, la corrente può fluire nel catodo.

Nei giorni in cui l'unico tipo di diodo era la varietà termoionica, la distinzione tra i terminali era chiara. Gli elettroni "bollono" dal catodo e sono attratti dall'anodo, quindi la corrente di convenzione deve fluire nell'anodo e fuori dal catodo.

Quando è arrivato il diodo a semiconduttore, i termini anodo e catodo sono stati preservati, ma penso che siano termini impropri nel senso originale. Ma c'è raramente (se mai) qualche confusione, quindi suppongo che sia un punto controverso.


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Vorrei riassumere i punti sollevati da tutti nella mia risposta, perché ho dovuto raccoglierli da diverse risposte (tutte a cui ho votato). Grazie a tutti; questa risposta è possibile solo perché voi ragazzi me l'hai spiegato :)

Un catodo è l'elettrodo da cui fuoriesce la corrente in un determinato istante. Questo si riferisce alla direzione arbitraria della corrente, che è una convenzione onnipresente nell'elettronica moderna. Se la corrente fuoriesce dall'elettrodo secondo questa convenzione, l'elettrodo agisce da catodo . Se il flusso di corrente su un terminale inverte la direzione, il terminale cambia da un catodo a un anodo.

Laddove la corrente viene trasportata dagli elettroni, gli elettroni fluiscono nel catodo. Negli elettroliti, gli ioni con carica negativa viaggiano verso il catodo e gli ioni con carica positiva si allontanano da esso (anche se non fluiscono fisicamente dentro o fuori dal catodo, non molto in profondità in esso comunque).

Alcune parti elettroniche hanno uno dei loro terminali designato come terminale positivo e l'altro come terminale negativo. Ciò non significa che uno di questi sia sempre il catodo. Dipende interamente dal fatto che la corrente viene attualmente fluisce all'interno o all'esterno di un terminale specifico. Quindi, in un condensatore polarizzato che viene caricato, la corrente fluisce nel terminale positivo, quindi il terminale negativo è il catodo. Mentre lo stesso condensatore si scarica, la corrente fluisce fuori dal terminale positivo, quindi il terminale positivo diventa il catodo.

La differenza potenziale tra il catodo e l'anodo può essere sia positiva che negativa, e non determina quale terminale funge da catodo.

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