“阴极”的定义是什么?

电器工程 术语
2022-02-02 04:57:35

根据维基百科的定义阴极是“电流从极化的电气设备中流出的电极”。然而,电流的方向纯粹是一个任意的约定,实际上与电子在金属导体中流动的方向相反。因此,这个定义似乎有点欠缺。

如果定义是指电流载流子,那么该定义可能会改写为“阴极是带电的载流子流出的电极”(或“流入”?)。

您将如何清晰明确地定义这个术语?正如文章中所建议的那样,当当前载流子为正时,“阴极”一词的常用用法是否真的反转了?


编辑:真正让我困惑的是“阴极极性并不总是负”这句话。如果电子总是流入阴极(通过阴极的定义,则此陈述意味着阴极可以处于相对于阳极的正电压。这会发生在像电解质这样的“简单”导体中,还是需要一些特殊的电路?

4个回答

电流是一种抽象的电流,即电荷的流动,而不是电子流、电子的流动这样的物理电流。

但电荷是事物的属性,而不是事物,即电荷总是由事物“携带” 。

因此,虽然电子流必然是电流(由于电子携带负电荷),但电流不一定是电子流。

例如,在盐溶液中,存在两种带电离子,带正电的钠离子和带负电的氯离子。想象一下,钠离子向右移动,氯离子向左移动。

显然,我们有两个方向相反的离子电流,但只有一个电流,它必须有一个方向。按照惯例,电流的方向是正电荷流动的方向。

因此,在这种情况下,两个离子电流都会产生向右的电流。第一项是由于右侧的正离子。第二项是由于左侧的负离子,负号在数字上“翻转”了对电流的贡献。

这样想,如果我告诉你我以 -60 英里/小时的速度向西行驶,你就会知道我实际上以 60 英里/小时的速度向东行驶类似地,向左的负充电电流是向右的电流。

所以,以上都是简单的说定义不缺。

Wiki说得对,阴极是电荷流出的组件的端子。电荷流(电流)是“标准”定义(即富兰克林的一个从正到负,与电子流相反)。

组件的阴极可以根据其状态而改变 - 例如,当电池放电时,阴极是其正极端子,而在为其负极端子充电时(因为电荷现在流入正极端子,而不是流出,并且出负数,所以它们是相反的)

当然,当你在谈论电子和谈论电流之间切换时,方向就会翻转。

您可以将阴极定义为“电子流入设备的终端”,但正如我们在日常电子产品生活中习惯于谈论从 + 流向 - 的电流一样,就电流而言,等效定义如您的 Wiki 链接所述: “电流流出设备的终端”。

IMO 的两个定义都是完全明确的。它们的用处取决于上下文。

我认为随着时间的推移,“阳极”和“阴极”的定义变得相当宽松。正如其他人所提到的,在光电二极管和齐纳二极管的情况下,电流可以流入阴极

在二极管只有热电子品种的时代,端子之间的区别很明显。电子从阴极“沸腾”并被阳极吸引,因此常规电流必须流入阳极并流出阴极。

当半导体二极管出现时,阳极和阴极这两个术语被保留了下来,但我认为它们在最初的意义上是用词不当。但是很少(如果有的话)有任何混淆,所以我认为这是一个有争议的问题。