✨Cathode

Cathode

nhỏ|Biểu đồ một cathode [[đồng trong một pin galvanic (ví dụ một chiếc pin). Một dòng điện dương i chạy ra khỏi cathode (CCD mnemonic: Cathode Current Departs). Cực tính của cathode này là dương.]] Cathode là một điện cực vật lý mà từ đó dòng điện rời khỏi một thiết bị điện phân cực. Hướng của dòng điện là hướng mà các điện tích dương chuyển động, mà các electron thì có điện tích âm nên dòng electron là ngược với hướng dòng điện. Vì vậy dòng electron là vào điện cực đó khi mạch điện được kết nối.

Cực tính (polarity) của cathode trong tương quan với anode có thể là âm hoặc dương. Mặc dù các cation mang điện tích dương luôn luôn di chuyển về phía cathode (vì thế mà có tên gọi cation) và các anion mang điện tích âm di chuyển ra khỏi nó, nhưng cực tính của cathode thì phụ thuộc vào loại thiết bị, và thậm chí có thể thay đổi theo chế độ hoạt động của thiết bị. Trong một thiết bị tiêu thụ điện năng (như nạp ắc quy, nạp pin, điện phân để tinh luyện đồng) thì cực tính của cathode là âm, nhưng trong một thiết bị cung cấp điện năng (pin hay ắc quy khi phóng điện) thì cực tính của cathode là dương.

  • Trong một ắc quy đang phóng điện hay một pin galvanic, cathode là đầu cực (hay cực, điểm nối, đầu) dương, do nó là nơi dòng điện chảy ra khỏi thiết bị (xem hình). Dòng điện ra ngoài này được truyền dẫn bên trong bởi các ion dương di chuyển từ chất điện giải tới cathode dương (hóa năng chịu trách nhiệm cho chuyển động "lên dốc" này). Nó được tiếp tục ở bên ngoài thiết bị bởi các electron di chuyển vào trong thiết bị, và sự di chuyển điện tích âm vào bên trong thiết bị này tạo thành dòng điện dương chảy ra ngoài. Chẳng hạn, điện cực đồng của pin galvanic Daniell là đầu cực dương và cũng là một cathode.
  • Trong một ắc quy đang nạp điện, hay trong một buồng điện phân đang thực hiện điện phân, thì cathode là đầu cực âm, từ đó dòng điện rời khỏi thiết bị và trở về thiết bị cấp phát điện bên ngoài. Chẳng hạn, đảo ngược dòng điện trong một pin galvanic Daniell sẽ tạo ra một buồng điện phân, trong đó điện cực đồn là đầu cực dương và là một anode.
  • Trong một diode thì cathode là đầu cực âm ở điểm nhọn của ký hiệu mũi tên, nơi dòng điện chảy ra khỏi thiết bị. Lưu ý: việc dặt tên điện cực của các diode luôn luôn dựa theo hướng của dòng chuyển động về phía trước (theo chiuêuf nhọn của mũi tên, trong đó dòng điện được cho là "dễ dàng chảy qua nhất"), ngay cả với các kiểu diode như diode Zener hay pin mặt trời nơi dòng điện đáng quan tâm nhất là dòng theo chiều ngược lại.
  • Trong các đèn điện tử chân không (bao gồm cả ống tia âm cực) cathode là đầu cực âm nơi các electron từ mạch điện bên ngoài tiến vào thiết bị và tiếp diễn bên trong không gian gần như chân không của ống, tạo thành một dòng điện dương chảy ra khỏi thiết bị.

Điện cực mà qua nó dòng điện chảy theo đường ngược lại (vào trong thiết bị) được gọi là anode (dương cực).

Từ nguyên

Từ cathode được nghĩ ra năm 1834, nguồn gốc từ tiếng Hy Lạp κάθοδος (kathodos), 'đường xuống' hay 'xuống dốc', bởi William Whewell, người đã tư vấn cho Michael Faraday về một vài tên gọi mới cần thiết để ông hoàn thành bài báo về một quá trình ông mới phát hiện ra trước đó trong điện phân. Trong bài báo này Faraday giải thích rằng khi một buồng điện phân được cấp điện sao cho dòng điện di chuyển ngang qua "chất phân hủy" (chất điện giải) theo hướng "từ Đông sang Tây, hay, điều sẽ củng cố sự hỗ trợ này đối với trí nhớ, là theo hướng mà mặt trời dường như di chuyển", thì cathode là nơi mà dòng điện rời khỏi chất điện giải, nằm ở phía Tây: "kata đi xuống, `odos con đường; là đường mà mặt trời lặn".

Sử dụng khái niệm 'Tây' để chỉ hướng 'thoát ra' (thực tế 'thoát ra' → 'Tây' → 'mặt trời lặn' → 'xuống', nghĩa là 'thoát khỏi tầm nhìn') có thể dường như là một sáng chế không thật sự cần thiết. Trước đó, thuật lại trong tham chiếu đầu tiên trích dẫn trên đây, Faraday từng sử dụng thuật ngữ thẳng thắn hơn "exode" (đường mà dòng điện thoát ra). Động lực thúc đẩy ông thay đổi nó thành một điều gì đó mang ý nghĩa 'điện cực Tây' (các ứng viên khác từng là "westode", "occiode" và "dysiode") là làm cho nó miễn nhiễm trước những thay đổi muộn hơn và có thể trong quy ước về hướng của dòng điện, mà bản chất chính xác của nó đã không được biết đến vào thời gian đó. Tham chiếu mà ông sử dụng cho ý định này là hướng từ trường Trái Đất, vào thời gian đó được người ta tin là bất biến. Ông đã định nghĩa có tính nền tảng sự định hướng ngẫu nhiên của mình cho một quả pin sao cho trong nó dòng điện bên trong phải chạy song song và cùng một hướng như một cuộn cảm từ hóa giả thuyết xung quanh đường vĩ độ khu vực để sinh ra một trường lưỡng cực từ được định hướng như của từ trường Trái Đất. Điều này làm cho dòng điện bên trong là từ Đông sang Tây như đề cập trước đó, nhưng trong trường hợp thay đổi quy ước muộn hơn nó sẽ trở thành từ Tây sang Đông, vì thế điện cực Tây không còn là 'đường thoát ra' nữa. Vì thế, "exode" sẽ trở thành không thích hợp, trong khi "cathode" nghĩa là 'điện cực Tây' vẫn là chính xác trong tương quan với hướng không thay đổi của hiện tượng thực tế nằm dưới dòng điện, khi đó là chưa biết, nhưng như ông suy nghĩ, đã được định nghĩa rõ ràng nhờ dẫn chiếu tới từ trường. Nhìn nhận lại thì sự thay đổi tên gọi này là việc đáng tiếc, không chỉ vì gốc rễ Hy Lạp mình nó không bộc lộ ra bất kỳ chức năng nào của cathode, mà điều quan trọng hơn như hiện nay chúng ta đã biết, là hướng của từ trường Trái Đất mà thuật ngữ "cathode" dựa vào để đặt tên phải chịu sự đảo cực trong khi đó quy ước hướng dòng điện mà thuật ngữ "exode" dựa theo để đặt tên thì lại không có lý do gì để thay đổi trong tương lai.

Kể từ khi phát hiện ra electron (khoảng từ 1871 trở đi), thì từ nguyên dễ nhớ hơn, chính xác hơn về mặt kỹ thuật nhưng sai lầm về mặt lịch sử là cho rằng cathode bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp kathodos, 'đường xuống', 'đường (xuống) vào trong quả pin (hay thiết bị khác) của các electron'.

Dòng electron

Dòng electron thì luôn luôn là từ anode sang cathode khi ở bên ngoài pin hay thiết bị phân cực, không phụ thuộc vào kiểu pin hay thiết bị hoặc chế độ vận hành. Ngoại lệ là khi một diode dẫn ngược, hoặc là do sự cố (đánh thủng một diode bình thường) hoặc là bởi thiết kế (đánh thủng một diode Zener, dòng quang điện của diode quang).

Trong hóa học

Trong hóa học, một cathode là một điện cực của một pin điện hóa mà ở đó phản ứng khử xảy ra; một gợi ý dễ nhớ trong tiếng Anh là AnOx RedCat (oxy hóa tại Anode = Khử tại Cathode). Hữu ích nhất có lẽ là ghi nhớ cathode tương ứng với (tiếp nhận) cation còn anode tương ứng với (cung cấp) anion. Cathode có thể là âm khi thiết bị là điện phân (khi điện năng được cấp cho thiết bị để phân hủy các hợp chất hóa học) mà cũng có thể là dương khi thiết bị là pin galvanic (khi các phản ứng hóa học được sử dụng để sinh điện năng). Cathode cung cấp các electron cho các cation tích điện dương chảy đến nó từ chất điện giải (ngay cả khi thiết bị là galvanic, nghĩa là khi cathode là dương và vì thế dự kiến là sẽ đẩy các cation tích điện dương; điều này là do thế điện cực tương đối so với dung dịch điện giải là khác biệt đối với các hệ thống anode và cathode kim loại/chất điện giải trong một pin galvanic).

Dòng cathode trong điện hóa học là dòng các electron từ bề mặt phân giới cathode với các chất trong dung dịch. Dòng anode là dòng các electron vào anode từ các chất trong dung dịch.

👁️ 2 | 🔗 | 💖 | ✨ | 🌍 | ⌚
nhỏ|Biểu đồ một cathode [[đồng trong một pin galvanic (ví dụ một chiếc pin). Một dòng điện dương _i_ chạy ra khỏi cathode (CCD mnemonic: Cathode Current Departs). Cực tính của cathode này là dương.]]
**Phún xạ** (tiếng Anh: **_Sputtering_**) hay **Phún xạ cathode** (**_Cathode Sputtering_**) là kỹ thuật chế tạo màng mỏng dựa trên nguyên lý truyền động năng bằng cách dùng các ion khí hiếm được tăng tốc
thumb|Biểu diễn lớp của thyristor. **Thyristor** hay _Chỉnh lưu silic có điều khiển_ là phần tử bán dẫn cấu tạo từ bốn lớp bán dẫn, ví dụ như P-N-P-N, tạo ra ba lớp tiếp giáp
Cấu trúc của một ống đo bourdon, các yếu tố xây dựng được làm bằng đồng thau [[brass]] Nhiều kỹ thuật đã được phát triển cho các phép đo áp suất và chân không. Dụng
**Electron** hay **điện tử**, là một hạt hạ nguyên tử, có ký hiệu là hay , mà điện tích của nó bằng trừ một điện tích cơ bản. Các electron thuộc về thế hệ thứ
thumb|Các bản OLED thử nghiệm thumb|Tivi sử dụng OLED **Diode phát sáng hữu cơ** (tiếng Anh là **_organic light-emitting diode**,_ viết tắt là _**OLED**)_, là một loại _Diode phát sáng_ (LED) trong đó lớp phát
**Diode bán dẫn** (gọi tắt là diode) là một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại. Có nhiều loại diode
nhỏ|phải|Một [[trạm phát sóng truyền hình tại Hồng Kông]] **Truyền hình**, hay còn được gọi là **tivi** (_TV_) hay **vô tuyến truyền hình** (truyền hình không dây), **máy thu hình**, **máy phát hình**, hay **vô
thumb|Một đinh sắt quấn trong dây đồng cho thấy sự ăn mòn điện hóa của sắt; [[chất chỉ thị ferroxyl hiển thị các chỉ thị hóa học có màu của hai loại ion sắt Fe3+
**Mạch chỉnh lưu** là một mạch điện điện tử chứa các linh kiện điện tử có tác dụng biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Mạch chỉnh lưu được dùng trong
**Pin Li-ion** hay **pin lithi-ion / pin lithium-ion**, có khi viết tắt là **LIB**, là một loại pin sạc. Trong quá trình sạc, các ion Lithi chuyển động từ cực dương sang cực âm, và
nhỏ|Một minh họa năm 1919 của pin Leclanché **Pin Leclanché** là loại pin được phát minh và được cấp bằng sáng chế bởi nhà khoa học người Pháp Georges Leclanché năm 1866. Pin chứa một
thumb|Magnetron cho thấy các khoang bên trong. Các cathode trong trung tâm không nhìn thấy được. Các ống dẫn sóng phát ra lò vi sóng ở bên trái. Các nam châm tạo ra trường song
**Pin nhiên liệu dùng mêtanol trực tiếp**, viết tắt là **DMFC** (_Direct Methanol Fuel Cell_) là một loại pin nhiên liệu có đặc điểm đặc trưng là hydro bị oxy hóa ở anode, được sinh
thumb|Hồ quang điện giữa hai đầu đinh với 3000 Volt. **Hồ quang điện** là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai
**Công nghệ Castner-Kellner** là phương pháp điện phân dựa trên dung dịch chloride kiềm (thường là natri chloride) để tạo ra hydroxide kiềm. Nó được nhà hóa học công nghiệp người Mỹ là Hamilton Castner
**Nhôm** là một nguyên tố hóa học có ký hiệu **Al** và số nguyên tử 13. Nhôm có khối lượng riêng thấp hơn các kim loại thông thường khác, khoảng một phần ba so với
**Boris Lwowitsch Rosing** (tiếng Nga: **Борис Львович Розинг**) (1869-1933) là một nhà khoa học Nga gốc Hà Lan và nhà phát minh trong lãnh vực công nghệ truyền hình. Trong năm 1907, ông tạo ra
thumb|Hình minh họa một máy điện phân được sử dụng trong phòng thí nghiệm ở trường học. Trong hóa học và sản xuất chế tạo, **điện phân** (tiếng Anh: **electrolysis**) là một phương thức sử
**Natri hydroxide** (công thức hóa học: **NaOH**) hay thường được gọi là _xút_ hoặc _xút ăn da_ hay là kiềm NaOH (kiềm ăn da) là một hợp chất vô cơ của natri. Natri hydroxide tạo
**Lịch sử của thuyết tương đối hẹp** bao gồm rất nhiều kết quả lý thuyết và thực nghiệm do nhiều nhà bác học khám phá như Albert Abraham Michelson, Hendrik Lorentz, Henri Poincaré và nhiều
Trong vật lý **phần tử mang điện** hay **phần tử tải điện** là phần tử hoặc hạt tự do di chuyển và có mang điện tích. Ví dụ các phần tử mang điện như điện
nhỏ|Pin thủy ngân "РЦ-53М", do Nga sản xuất năm 1989 **Pin thủy ngân** (tên khác: **pin oxide thủy ngân**) là một dạng pin điện không sạc lại. Pin thủy ngân sử dụng phản ứng giữa
**Hỗn hống natri**, ký hiệu là Na(Hg), là hợp kim của 2 kim loại thủy ngân và natri. Thuật ngữ hỗn hống được sử dụng cho hợp kim, hợp chất liên kim và dung dịch
right|thumb|200 px|Ống tia cực dương hiển thị các tia đi qua cathode đục và gây ra ánh sáng màu hồng ở trên nó. Một **tia dương cực** (hay **tia dương**) là một chùm ion dương
thumb|Mạ chromi trang trí trên một xe máy **Mạ chromi** là phương pháp phủ một lớp chromi trên bề mặt kim loại. Lớp mạ này có thể dùng làm trang trí, tăng khả năng chống
thumb|right|Gỉ sắt - ví dụ quen thuộc nhất của sự ăn mòn. thumb|right|Ăn mòn kim loại. **Ăn mòn** là sự phá hủy dần dần các vật liệu (thường là kim loại) thông qua phản ứng
Đèn điện tử chân không hai cực Đèn điện tử chân không ba cực Trước đây, **đèn điện tử chân không** (_vacuum tube_, còn được gọi tắt là _tube_ hay _valve_) còn thường được gọi
**Natri** (bắt nguồn từ tiếng Tân Latinh: _natrium_; danh pháp IUPAC: **sodium**; ký hiệu hóa học: **Na**) là một nguyên tố hóa học thuộc nhóm kim loại kiềm có hóa trị một trong bảng tuần
**Michael Faraday**, FRS (ngày 22 tháng 9 năm 1791 – ngày 25 tháng 8 năm 1867) là một nhà hóa học và vật lý học người Anh (hoặc là _nhà triết học tự nhiên_, theo
thumb|Linh kiện điện tử Các **linh kiện điện tử** là các _phần tử rời rạc cơ bản_ có những tính năng xác định được dùng cho ghép nối thành _mạch điện_ hay _thiết bị điện
nhỏ|phải|**Pin quả chanh** được làm từ một quả chanh và hai [[điện cực bằng kim loại khác nhau như đồng xu hay dây đồng và một cây đinh bằng kẽm hay tráng kẽm. Trên thực
nhỏ|Một quặng hỗn hống giữa [[bạc và thủy ngân.]] **Hỗn hống** là hợp kim của thủy ngân với các kim loại khác, như hỗn hống các kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ, kẽm, cadmi,
thumb|Tụ điện điện phân **Tụ hoá** hay _Tụ điện điện phân_ (tiếng Anh: _electrolytic capacitor_) là một loại _tụ điện_ có phân cực. Nó có anode (+) được làm bằng kim loại đặc biệt được
**Transistor** là một loại _linh kiện bán dẫn chủ động_, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử. Transistor nằm trong đơn vị cơ bản tạo thành một
thumb|Một cục [[pin AA trong một cốc nước máy với muối cho thấy khí hydro sinh ra ở cực âm]] **Nước điện phân** là loại dung dịch được tạo ra bằng cách điện phân nước
**Buồng lái màn hình hiển thị** là một loại buồng lái máy bay sử dụng các thiết bị kỹ thuật số nhằm hiển thị thông tin trên các màn hình hiển thị, thường là các
[[Tập tin:Dry_cell_(PSF).png|nhỏ|Hình vẽ mô tả pin khô:
1. vỏ bọc đồng bên ngoài, 2. nắp nhựa, 3. không gian mở rộng, 4. bìa, 5. thanh kẽm, 6. thanh carbon, 7. hỗn hợp hóa chất.]]
nhỏ|150x150px|Viên pin lithi CR2032 nhỏ|Pin lithi 9V, với các kích cỡ AA và AAA. Pin ở trên có 3 pin lithi-oxide mangan bên trong, hai pin ở dưới là có 3 khối lithi-sắt sulfide bên
**Nickel(II) sulfat** là tên gọi thường dùng để chỉ hợp chất vô cơ với công thức **NiSO4·6H2O**. Muối màu lục lam có độ hòa tan cao này là nguồn phổ biến của ion Ni2+ cho
**Ống Crookes** là một ống phóng điện khí thực nghiệm ban đầu, với chân không, do nhà vật lí người Anh William Crookes và một số khác sáng chế khoảng năm 1869-1875, trong đó các
**Viện** **đại-học Minnesota** (thường được gọi với các tên **The University of Minnesota**, **Minnesota**, **U of M**, **UMN**, hoặc chỉ đơn giản là **the U**) là một viện đại-học nghiên-cứu công-lập nằm ở hai đô-thị
nhỏ|phải|Bắt cá mè châu Á bằng chích điện trên ghe **Đánh cá bằng xung điện** hay còn gọi là **đánh cá bằng chích điện** hay còn gọi là **chích cá** hay **xiệt cá** (theo phương
thumb|Coolidge X-ray tube cỡ năm 1917. [[Cathode đốt nóng ở bên trái, anode bên phải, phát tia X xuống.]] **Đèn phát tia X** hay _đèn tia X_, _đèn tia Rơnghen_, _X-ray tube_ là một loại
**Điện cực** còn gọi gọn là _cực_, là một _phần tử dẫn điện_ được sử dụng để tạo _tiếp xúc điện_ của một mạch điện với môi trường cụ thể nào đó, từ đó thực
thumb|Tụ hóa nhôm với chất điện phân không rắn là loại phổ biến về dạng, kích cỡ, và sử dụng **Tụ nhôm** hay _tụ hóa nhôm_, là một loại _tụ hóa_ có anode (+) bằng
**Tụ polyme** hay _tụ hóa polyme_ là một loại _tụ hóa_ dùng _polyme dẫn điện_ (ví dụ, PEDT) là chất điện phân rắn làm cathode. Tụ có tính phân cực. _Tụ polyme_ sử dụng _polyme
thumb|Tụ Li ion 200 F cho mạch in **Tụ điện Li ion** hay _LIC_ hay _Lithium-ion capacitor_ là một loại _tụ điện lai_ thuộc họ các _tụ hoá_ lớp _siêu tụ điện_. Tụ có cathode làm