Eine Kathode ist eine Elektrode, durch die elektrischer Strom aus einem polarisierten elektrischen Gerät fließt. Die Richtung des elektrischen Stroms ist durch die Tagung gegenüber der Richtung des Elektronflusses. Deshalb fließen die Elektronen ins polarisierte elektrische Gerät und aus, zum Beispiel, den verbundenen elektrischen Stromkreis. Mnemonisch: CCD (Geht Kathode-Strom Fort).

Kathode-Widersprüchlichkeit ist nicht immer negativ. Obwohl positiv beladen, cations gehen immer an die Kathode heran (folglich ihr Name), und negativ beladene Anionen rücken davon ab, Kathode-Widersprüchlichkeit hängt vom Gerät-Typ ab, und kann sich sogar gemäß der Betriebsweise ändern. In einem Gerät, das Macht verbraucht, ist die Kathode, und in einem Gerät negativ, das Macht zur Verfügung stellt, ist die Kathode positiv:

• In einer sich entladenden Batterie oder einer galvanischen Zelle ist die Kathode das positive Terminal, da das ist, wo die aktuellen Flüsse aus dem Gerät (sieh Zeichnung). Dieser äußere Strom wird innerlich durch positive Ionen getragen, die sich vom Elektrolyt bis die positive Kathode bewegen (chemische Energie ist für diese "harte" Bewegung verantwortlich). Es wird äußerlich durch Elektronen fortgesetzt, die sich nach innen, negative Anklage bewegen, die eine Weise bewegt, positiven Strom einzusetzen, der den anderen Weg überflutet. Zum Beispiel ist Daniell die Kupferelektrode der galvanischen Zelle das positive Terminal und die Kathode.
• In einer Wiederladen-Batterie oder einer elektrolytischen Zelle ist die Kathode das negative Terminal, das Strom an den Außengenerator zurücksendet. Zum Beispiel die aktuelle Richtung in Daniell umkehrend, würde galvanische Zelle eine elektrolytische Zelle erzeugen, wo die Kupferelektrode das positive Terminal und die Anode ist.
• In einer Diode ist es das negative Terminal am spitzen Ende des Pfeil-Symbols, wohin Strom aus dem Gerät fließt. Bemerken Sie: Das Elektrode-Namengeben für Dioden basiert immer auf der Richtung des Vorwärtsstroms (dieser des Pfeils, in dem der Strom "am leichtesten" fließt), sogar für Typen wie Dioden von Zener oder Sonnenzellen, wo der Strom von Interesse der Rückstrom ist.
• In Vakuumtuben (einschließlich Kathode-Strahl-Tuben) ist es das negative Terminal, wohin Elektronen in von der Verdrahtung und durch die Tube fast Vakuum fließen, ein positives aktuelles Fließen aus dem Gerät einsetzend.

Eine Elektrode, durch die Strom den anderen Weg überflutet (ins Gerät) wird eine Anode genannt.

Etymologie

Das Wort wurde 1834 vom Griechen  (kathodos), 'Abstieg' oder 'Weg unten' von William Whewell ins Leben gerufen, der von Michael Faraday über einige neue Namen befragt worden war, musste eine Zeitung auf dem kürzlich entdeckten Prozess der Elektrolyse vollenden. In dieser Zeitung hat Faraday dass erklärt, wenn eine elektrolytische Zelle orientiert wird, so dass elektrischer Strom den "sich zersetzenden Körper" (Elektrolyt) in einer Richtung "aus dem Osten nach Westen überquert, oder, der diese Hilfe zum Gedächtnis, dass stärken wird, in dem die Sonne scheint sich zu bewegen", ist die Kathode, wo der Strom den Elektrolyt auf der Westseite verlässt: "kata abwärts, `odos ein Weg; der Weg der die Sonnenuntergänge".

Der Gebrauch 'des Westens', um zu bedeuten, kann Richtung (wirklich  'Westen'  'Sonnenuntergang'  'unten', d. h. 'aus der Ansicht') unnötigerweise erfunden scheinen. Vorher, wie verbunden, in der ersten Verweisung, die oben zitiert ist, hatte Faraday den aufrichtigeren Begriff "Ex-Ode" gebraucht (die Türöffnung, wo der Strom abgeht). Seine Motivation, um es zu etwas zu ändern, 'die Westelektrode' bedeutend (waren andere Kandidaten "westode", "occiode" und "dysiode" gewesen), sollte machen es geschützt zu einem möglichen ändert sich später in die Richtungstagung für den Strom, dessen genaue Natur zurzeit nicht bekannt war. Die Verweisung, die er zu dieser Wirkung verwendet hat, war die magnetische Feldrichtung der Erde, die damals, wie man glaubte, invariant war. Er hat im Wesentlichen seine willkürliche Orientierung für die Zelle als seiend das definiert, in dem der innere Strom zu und in derselben Richtung wie eine hypothetische magnetisierende aktuelle Schleife um die lokale Linie der Breite parallel verlaufen würde, die ein magnetisches wie die Erde orientiertes Dipolfeld veranlassen würde. Das hat den inneren aktuellen Osten nach Westen, wie vorher erwähnt, gemacht, aber im Falle einer späteren Tagungsänderung wäre es Westens zu den Osten geworden, so dass die Westelektrode der 'Ausweg' nicht mehr gewesen wäre. Deshalb wäre "Ex-Ode" unpassend geworden, wohingegen "Kathode", die 'Westelektrode' bedeutet, richtig in Bezug auf die unveränderte Richtung des wirklichen Phänomenes geblieben wäre, das dem Strom, dann unbekannt unterliegt, aber er, hat eindeutig definiert durch die magnetische Verweisung gedacht. Im Rückblick war die Namensänderung unglücklich, nicht nur weil die griechischen Wurzeln allein die Funktion der Kathode nicht mehr, aber wichtiger offenbaren, weil weil wir jetzt wissen, ist die magnetische Feldrichtung der Erde, auf der der "Kathode"-Begriff basiert, Umkehrungen unterworfen, wohingegen die aktuelle Richtungstagung, auf der der "Ex-Ode"-Begriff basiert hat, keinen Grund hat, sich in die Zukunft zu ändern.

Seit der späteren Entdeckung des Elektrons, ein leichterer, um sich zu erinnern, und (obwohl historisch falsch) mehr dauerhaft technisch zu korrigieren, ist Etymologie angedeutet worden: Kathode, vom griechischen kathodos, 'Weg unten', 'der Weg (unten) in die Zelle (oder anderes Gerät) für Elektronen.

Fluss von Elektronen

Der Fluss von Elektronen ist immer von der Anode bis Kathode außerhalb der Zelle oder des Geräts, unabhängig von der Zelle oder dem Gerät-Typ und der Betriebsweise mit Ausnahme von Dioden, wo Elektrode, die immer nennt, aktuelle Flüsse in der Vorwärtsrichtung (dieses des Pfeil-Symbols), d. h., Elektronfluss in der entgegengesetzten Richtung, selbst wenn das Diode-Rückverhalten irgendein zufällig (Depression einer normalen Diode) oder durch das Design (Depression einer Diode von Zener, Photostrom einer Fotodiode oder Sonnenzelle) annimmt.

Chemie-Kathode

In der Chemie ist eine Kathode die Elektrode einer elektrochemischen Zelle, an der die Verminderung vorkommt; ein nützlicher mnemonischer, um sich daran zu erinnern, ist AnOx RedCat (Oxydation an der Anode = die Verminderung an der Kathode). Die Kathode kann als negativ sein, wenn die Zelle elektrolytisch ist (wo elektrische der Zelle zur Verfügung gestellte Energie verwendet wird, um chemische Zusammensetzungen zu zersetzen); oder positiv als, wenn die Zelle galvanisch ist (wo chemische Reaktionen verwendet werden, um elektrische Energie zu erzeugen). Die Kathode liefert Elektronen den positiv beladenen cations, die darin vom Elektrolyt fließen (selbst wenn die Zelle galvanisch ist, d. h., wenn die Kathode positiv ist und deshalb erwartet würde, den positiv beladenen cations zurückzutreiben; das ist wegen des Elektrode-Potenzials hinsichtlich der Elektrolyt-Lösung, die für die Anode- und Kathode-Systeme des Metalls/Elektrolyts in einer galvanischen Zelle verschieden ist).

Der cathodic Strom, in der Elektrochemie, ist der Fluss von Elektronen von der Kathode-Schnittstelle bis eine Art in der Lösung. Der anodic Strom ist der Fluss von Elektronen in die Anode von einer Art in der Lösung.

Elektrolytische Zelle

In einer elektrolytischen Zelle ist die Kathode, wo die negative Widersprüchlichkeit angewandt wird, um die Zelle zu steuern. Allgemeine Ergebnisse der Verminderung an der Kathode sind oder reines Wasserstoffgasmetall von Metallionen. Wenn es die abnehmende Verhältnismacht von zwei redox Agenten bespricht, wie man sagt, ist das Paar, für mehr abnehmende Arten zu erzeugen, mehr "cathodic" in Bezug auf das leichter reduzierte Reagens.

Galvanische Zelle

In einer galvanischen Zelle ist die Kathode, wo der positive Pol verbunden wird, um dem Stromkreis zu erlauben, vollendet zu werden: Da die Anode der galvanischen Zelle Elektronen abgibt, kehren sie vom Stromkreis in die Zelle durch die Kathode zurück.

Galvanik der Metallkathode

Wenn Metallionen von der ionischen Lösung reduziert werden, bilden sie eine reine Metalloberfläche auf der Kathode. Mit reinem Metall zu panzernde Sachen werden dem beigefügt und werden ein Teil der Kathode in der elektrolytischen Lösung.

Elektronik und Physik-Kathode

In der Physik oder Elektronik ist eine Kathode eine Elektrode, die Elektronen ins Gerät ausstrahlt.

Vakuumtuben

In einer Vakuumtube oder elektronischem Vakuumsystem strahlt die Kathode freie Elektronen aus. Elektronen werden aus Metallelektroden entweder durch die Heizung der Elektrode, das Verursachen thermionischer Emission, oder durch die Verwendung eines starken elektrischen Feldes und das Verursachen der Feldelektronemission herausgezogen. Elektronen können auch von den Elektroden von bestimmten Metallen ausgestrahlt werden, wenn das Licht der Frequenz, die größer ist als die Schwellenfrequenz, darauf fällt. Diese Wirkung wird fotoelektrische Emission genannt.

Kalte Kathoden und heiße Kathoden

Kathoden, die für die Feldelektronemission in Vakuumtuben verwendet sind, werden kalte Kathoden genannt. Erhitzte Elektroden oder heiße Kathoden, oft genannt, sind viel üblicher. Die meisten Radios und Fernseher vor den 1970er Jahren haben Elektrontuben der erhitzten Kathode des Glühfadens für die Signalauswahl und Verarbeitung verwendet; bis jetzt bildet eine heiße Kathode die Quelle des Elektronbalkens in Kathode-Strahl-Tuben in vielen Fernsehern und Computermonitoren. Heiße Elektronemitter werden auch als die Elektroden in Leuchtstofflampen und in den Quelltuben von Röntgenstrahl-Maschinen verwendet.

Dioden

In einer Halbleiter-Diode ist die Kathode die N-doped Schicht des PN Verbindungspunkts mit einer hohen Speicherdichte von freien Elektronen infolge des Dopings und eine gleiche Dichte von festen positiven Anklagen, die die dopants sind, die thermisch ionisiert worden sind. In der Anode gilt das gegenteilige: Es zeigt eine hohe Speicherdichte von freien "Löchern" und hat folglich negative dopants befestigt, die ein Elektron (folglich der Ursprung der Löcher) gewonnen haben.

Wenn P und N-doped Schichten in den Kontakt gelegt werden, stellt Verbreitung sicher, dass Elektronen von hoch bis niedrige Dichte-Gebiete fließen: D. h. vom N bis die P Seite. Sie lassen das feste zurück positiv hat dopants in der Nähe vom Verbindungspunkt beladen. Ähnlich haben Löcher, die von P bis N das Zurücklassen fester Verneinung weitschweifig sind, dopants in der Nähe vom Verbindungspunkt ionisiert. Diese Schichten von festen positiven und negativen Anklagen, die insgesamt als die Erschöpfungsschicht bekannt sind, weil sie freier Elektronen und Löcher entleert werden. Die Erschöpfungsschicht am Verbindungspunkt ist am Ursprung der Korrigieren-Eigenschaften der Diode. Das ist wegen der resultierenden inneren potenziellen entsprechenden und Feldbarriere, die aktuellen Fluss in der Rückseite angewandte Neigung hemmen, die das innere Erschöpfungsschicht-Feld vergrößert. Umgekehrt erlauben sie es in vorwärts der angewandten Neigung, wo die angewandte Neigung das gebaute in der potenziellen Barriere reduziert.

Elektronen, die sich von der Kathode in die P-doped Schicht oder Anode verbreiten, werden, was "Minderheitstransportunternehmen" genannt wird und neigen Sie dazu, sich dort mit den Majoritätstransportunternehmen wiederzuverbinden, die Löcher auf einer Zeitskala-Eigenschaft des Materials sind, das die P-Typ-Minderheitstransportunternehmen-Lebenszeit ist. Ähnlich werden Löcher, die sich in die N-doped Schicht verbreiten, Minderheitstransportunternehmen und neigen dazu, sich mit Elektronen wiederzuverbinden. Im Gleichgewicht, ohne angewandte Neigung, hat thermisch Verbreitung von Elektronen geholfen, und Löcher in entgegengesetzten Richtungen über die Erschöpfungsschicht sichern einen Nullnettostrom mit Elektronen, die von der Kathode bis Anode und das Wiederkombinieren und die Löcher fließen, die von der Anode bis Kathode über den Verbindungspunkt oder die Erschöpfungsschicht und das Wiederkombinieren fließen.

Wie eine typische Diode gibt es eine feste Anode und Kathode in einer Diode von Zener, aber es wird Strom in der Rückwartsrichtung führen (Elektronen von der Anode bis Kathode), wenn seine Durchbruchsstromspannung oder "Stromspannung von Zener" überschritten werden.

Siehe auch

• Anode
• Batterie
• Kathode-Neigung
• Elektrode
• Elektrolyse
• Elektrolytische Zelle
• Elektrontube
• Die Oxydationsverminderung
• PEDOT

Links

Die Seite von Cathode Ray Tube

• Wie man Anode und Kathode definiert