Was ist die Definition von "Kathode"?

Nach der Definition von Wikipedia ist eine Kathode "eine Elektrode, durch die elektrischer Strom aus einem polarisierten elektrischen Gerät fließt". Die Richtung des Stromflusses ist jedoch eine rein willkürliche Konvention und ist tatsächlich die entgegengesetzte Richtung, in die Elektronen in einem Metallleiter fließen. Daher scheint diese Definition etwas zu fehlen.

Wenn sich die Definition auf die Stromträger bezieht, könnte die Definition als "Kathode ist eine Elektrode, durch die die geladenen Stromträger herausfließen" (oder "in"?) Umformuliert werden.

Wie würden Sie diesen Begriff klar und eindeutig definieren? Kehrt sich die übliche Verwendung des Begriffs "Kathode" wirklich um, wenn der Stromträger positiv ist, wie im Artikel vorgeschlagen?

Bearbeiten : Was mich wirklich verwirrt, ist der Satz "Kathodenpolarität ist nicht immer negativ" . Wenn immer Elektronen in die Kathode fließen (im Sinne der Definition der Kathode ), impliziert diese Aussage, dass die Kathode relativ zur Anode eine positive Spannung haben kann. Kann dies in einem "einfachen" Leiter wie einem Elektrolyten geschehen oder erfordert dies eine spezielle Schaltung?

Wiki hat es richtig gemacht, die Kathode ist der Anschluss einer Komponente, an der die Ladung abfließt. Der Ladungsfluss (Strom) ist die "Standard" -Definition (dh Franklins Definition von positiv nach negativ, das Gegenteil des Elektronenflusses).

Die Kathode einer Komponente kann sich abhängig von ihrem Zustand ändern - zum Beispiel wenn sich eine Batterie entlädt, ist die Kathode ihr positiver Anschluss und beim Laden ihres negativen Anschlusses (da die Ladung jetzt in den positiven Anschluss fließt und nicht aus und aus dem negativen, also sind sie umgekehrt)

Elektrischer Strom ist ein abstrakter Strom, der Fluss elektrischer Ladung , kein physikalischer Strom wie beispielsweise Elektronenstrom , der Elektronenfluss .

Aber elektrische Ladung ist eine Eigenschaft von Dingen, keine Sache , dh elektrische Ladung wird immer von einer Sache "getragen" .

Während ein Elektronenstrom notwendigerweise ein elektrischer Strom ist (aufgrund der vom Elektron getragenen negativen elektrischen Ladung), ist ein elektrischer Strom nicht notwendigerweise ein Elektronenstrom.

In einer Salzlösung sind beispielsweise zwei Arten elektrisch geladener Ionen vorhanden, das positiv geladene Natriumion und das negativ geladene Clorinion. Stellen Sie sich vor, die Natriumionen bewegen sich nach rechts und die Chlorionen nach links.

Natürlich haben wir zwei Ionenströme in entgegengesetzte Richtungen, aber es gibt nur einen elektrischen Strom und er muss eine Richtung haben. Die Richtung des elektrischen Stroms ist üblicherweise die Richtung des Flusses der positiven Ladung.

In diesem Fall tragen also beide Ionenströme zu einem elektrischen Strom rechts bei. Der erste Term ist auf die positiven Ionen rechts zurückzuführen. Der zweite Term ist auf die negativen Ionen links zurückzuführen, bei denen das negative Vorzeichen den Beitrag zum elektrischen Strom numerisch "umdreht" .

Denken Sie so darüber nach, wenn ich Ihnen sagen würde, dass ich mit -60 Meilen pro Stunde nach Westen unterwegs bin, würden Sie wissen, dass ich tatsächlich 60 Meilen pro Stunde nach Osten fahren würde . In ähnlicher Weise ist ein negativer Ladestrom nach links ein elektrischer Strom nach rechts.

Das oben Gesagte ist also alles, um einfach zu sagen, dass die Definition nicht fehlt.

Wenn Sie zwischen Elektronen und elektrischem Strom wechseln, wechselt die Richtung natürlich.

Sie können die Kathode als "den Anschluss definieren, an dem die Elektronen in das Gerät fließen". Da wir jedoch im Elektronikalltag daran gewöhnt sind, über den Stromfluss von + nach - zu sprechen, lautet die äquivalente Definition in Bezug auf den Strom wie in Ihrem Wiki-Link angegeben: "das Terminal, an dem der Strom aus dem Gerät fließt".

IMO sind beide Definitionen völlig eindeutig. Ihre Nützlichkeit hängt vom Kontext ab.

Ich denke, dass die Definitionen von "Anode" und "Kathode" im Laufe der Zeit ziemlich locker geworden sind. Wie andere erwähnt haben, kann im Fall von Fotodioden und Zenern Strom in die Kathode fließen .

In den Tagen, als die einzige Art von Diode die thermionische Variante war, war die Unterscheidung zwischen den Anschlüssen klar. Elektronen "kochen" von der Kathode ab und werden von der Anode angezogen, so dass konventioneller Strom in die Anode und aus der Kathode fließen muss.

Als die Halbleiterdiode auf den Markt kam, wurden die Begriffe Anode und Kathode beibehalten, aber ich denke, sie sind im ursprünglichen Sinne Fehlbezeichnungen. Aber es gibt selten (wenn überhaupt) Verwirrung, also denke ich, dass es ein strittiger Punkt ist.

Ich möchte die von allen angesprochenen Punkte in meiner eigenen Antwort zusammenfassen, da ich sie aus mehreren Antworten (die ich alle positiv bewertet habe) aufgreifen musste. Vielen Dank an alle; Diese Antwort ist nur möglich, weil ihr es mir erklärt habt :)

Eine Kathode ist die Elektrode, aus der der Strom zu einem bestimmten Zeitpunkt herausfließt. Dies bezieht sich auf die willkürliche Stromrichtung, die in der modernen Elektronik allgegenwärtig ist. Wenn der Strom nach dieser Konvention aus der Elektrode fließt, wirkt die Elektrode als Kathode . Wenn der Stromfluss an einem Anschluss die Richtung umkehrt, wechselt der Anschluss von einer Kathode zu einer Anode.

Wo der Strom von Elektronen getragen wird, fließen die Elektronen in die Kathode. In Elektrolyten wandern die negativ geladenen Ionen zur Kathode und die positiv geladenen Ionen von dieser weg (obwohl sie physikalisch nicht in die Kathode hinein oder aus ihr heraus fließen, ohnehin nicht sehr tief in sie hinein).

Einige elektronische Teile haben einen ihrer Anschlüsse als positiven Anschluss und den anderen als negativen Anschluss. Dies bedeutet nicht, dass eine davon immer die Kathode ist. Es hängt ganz davon ab, ob der Strom gerade in einen bestimmten Anschluss fließt oder aus diesem herausfließt. In einem polarisierten Kondensator, der geladen wird, fließt der Strom in den positiven Anschluss, so dass der negative Anschluss die Kathode ist. Während sich der gleiche Kondensator entlädt, fließt Strom aus dem positiven Anschluss, so dass der positive Anschluss zur Kathode wird.

Die Potentialdifferenz zwischen Kathode und Anode kann sowohl positiv als auch negativ sein und bestimmt nicht, welcher Anschluss als Kathode fungiert.