Просмотр кода страницы Катод

{{другие значения термина|Катод|Катод (значения)}}
{{Falseredirect|Эмиттер}}
[[Файл:Galvanic cell with no cation flow-ru.svg|300px|thumb|Схема гальванического элемента Даниэля — Якоби. Анод отрицательно заряжен, катод положительно (применимо только к гальваническим элементам).]]
'''Като́д''' (от {{lang-el|[[wikt:κάθοδος#Греческий|κάθοδος]]}} «ход вниз; возвращение») — [[электрод]] электронного или электротехнического прибора или устройства, характеризующийся тем, что движение электронов во внешней цепи направлено к нему<ref>{{Cite web |url=https://bigenc.ru/c/katod-799dd6 |title=Большая российская энциклопедия |access-date=2024-01-17 |archive-date=2023-10-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20231003164227/https://bigenc.ru/c/katod-799dd6 |url-status=live }}</ref>.

== Катод в электрохимии и цветной металлургии ==
[[Файл:Copper cathode UMMCII Uralelectromed.jpg|thumb|Катодная медь производства комбината «[[Уралэлектромедь]]»]]
В [[Электрохимия|электрохимии]] катод — электрод, на котором происходят [[Окислительно-восстановительные реакции|реакции восстановления]]. Например, при [[электролиз|электролитическом]] [[Рафинирование|рафинировании]] металлов ([[медь|меди]], [[никель|никеля]] и пр.) на катоде осаждается очищенный металл. Получаемый металл также именуется катодом (катод медный<ref>{{Cite web |url=http://docs.cntd.ru/document/1200026258 |title=ГОСТ 546-2001 Катоды медные. Технические условия |access-date=2016-12-11 |archive-date=2022-01-04 |archive-url=https://web.archive.org/web/20220104151929/https://docs.cntd.ru/document/1200026258 |url-status=live }}</ref>, катод никелевый, катод цинковый и т. п.) и используется для последующего изготовления металлической продукции (проволоки, фольги, порошка, изделий и пр.). Для сдирания готового катода с постоянной катодной основы используются ''катодосдирочные машины''.

== Катод в вакуумных электронных приборах ==
В [[Вакуумные электронные приборы|вакуумных электронных приборах]] катод — электрод, который является источником свободных электронов, обычно вследствие [[Термоэлектронная эмиссия|термоэлектронной эмиссии]] (термокатод), либо же вследствие [[Фотоэлектронная эмиссия|фотоэлектронной эмиссии]] ([[фотокатод]]), или [[Автоэлектронная эмиссия|автоэлектронной эмиссии]] ([[холодный катод]]). В [[Электронно-лучевой прибор|электронно-лучевых приборах]] катод входит в состав [[Электронная пушка|электронной пушки]]. Для облегчения электронной эмиссии как правило, делается с нанесением металлов или их оксидов с малой работой выхода электрона и дополнительно подогревается. Различают катоды прямого накала, где нить накала непосредственно является источником электронов, и косвенного, где катод подогревается через керамический изолятор из [[Электрокорунд|алунда]]. Оксидный катод прямого накала представляет собой нить (в мощных приборах — проволоку, иногда даже относительно тонкую, но широкую ленту, как в мощных ртутных [[газотрон]]ах) из [[Никель|никеля]], покрытую слоем оксидов. Существуют также [[вольфрам]]овые, [[Тантал (элемент)|танталовые]], [[молибден]]овые или [[Рений|рениевые]] катоды прямого накала, широко распространены катоды из карбидированного (покрытого слоем [[Карбид вольфрама|карбида]]) вольфрама, легированного [[Оксид тория(IV)|оксидом тория]], что снижает работу выхода, а карбидирование увеличивает срок службы катода.

== Катод у полупроводниковых приборов ==
[[Файл:PN diode with electrical symbol-ru.svg|thumb|Название электродов у кремниевого диода и изображение диода на схемах]]
Электрод [[Полупроводниковые приборы|полупроводникового прибора]] ([[диод]]а, [[тиристор]]а), подключенный к отрицательному полюсу источника тока, когда прибор открыт (то есть имеет маленькое [[Электрическое сопротивление|сопротивление]]), называют ''катодом'', подключённый к положительному полюсу — ''[[анод]]ом'', то есть в открытом состоянии ток протекает от анода к катоду.

== Знак анода и катода ==
В литературе встречается различное обозначение знака катода — «−» или «+», что определяется, в частности, особенностями рассматриваемых процессов. В электрохимии принято считать, что «−» катод — электрод, на котором происходит процесс [[Окислительно-восстановительные реакции|восстановления]], а «+» [[анод]] — тот, где протекает процесс окисления<ref>''[[Антропов, Лев Иванович|Антропов Л. И.]]'' Теоретическая электрохимия : Учеб. для хим.-технолог. спец. вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М. : Высш. шк., 1984. — С. 13.</ref><ref name="Лукомский">''Лукомский Ю. Я., Гамбург Ю. Д.'' Физико-химические основы электрохимии: Учебник. — Долгопрудный : Издательский Дом «Интеллект», 2008. — С. 19 — ISBN 978-5-91559-007-5 </ref>. При работе [[электролиз]]ера (например, при рафинировании [[медь|меди]]) внешний источник тока обеспечивает на одном из электродов избыток электронов (отрицательный заряд), здесь происходит восстановление металла, это катод. На другом электроде обеспечивается недостаток электронов и окисление металла, это анод. В то же время при работе [[Гальванический элемент|гальванического элемента]] (к примеру, медно-цинкового), избыток электронов (и отрицательный заряд) на одном из электродов обеспечивается не внешним источником тока, а реакцией окисления металла (растворения цинка), то есть у гальванического элемента отрицательным, если следовать приведённому определению, будет анод. Электроны, проходя через внешнюю цепь, расходуются на протекание реакции восстановления (меди), то есть катодом будет являться положительный электрод. Так, на приведённой иллюстрации изображён обозначенный знаком «+» катод [[Гальванический элемент|гальванического элемента]], на котором происходит восстановление меди. В соответствии с таким толкованием, для аккумулятора знак анода и катода меняется в зависимости от направления протекания тока.<ref name="Лукомский" /><ref>''Левин А. И.'' Теоретические основы электрохимии. — М.: Металлургиздат, 1963. — С. 131.</ref><ref>Справочник по электрохимии / Под ред. А. М. Сухотина. — Л. : Химия, 1981. — С. 405.</ref>.

В электротехнике за направление тока принято считать направление движения положительных зарядов, поэтому в вакуумных и полупроводниковых приборах и электролизных ячейках [[Электрический ток|ток]] течёт от положительного анода к отрицательному катоду, а [[электрон]]ы от катода к аноду.

== См. также ==
* [[Анод]]
* [[Электролиз]]
* [[Электрический заряд]]

== Литература ==
{{примечания}}

== Ссылки ==
{{wiktionary|катод}}
* [http://www.iupac.org/objID/Article/pac4502x0131 Рекомендации ИЮПАК по выбору знака для величин анодного и катодного токов]{{Недоступная ссылка|date=Июль 2018 |bot=InternetArchiveBot }}
* [http://we.easyelectronics.ru/Theory/shemotehnika-znaem-li-my-chto-takoe-anod-i-chto-takoe-katod.html Знаем ли мы, что такое АНОД и что такое КАТОД? — Теория, измерения и расчеты.]
* {{Из КНЭ|3|190|Катод}}

{{Библиоинформация}} {{^v}}
{{Электровакуумные приборы}}
{{Электронно-лучевые приборы}}

[[Категория:Электроды| ]]