電極
電極（でんきょく）とは、受動素子、真空管や半導体素子のような能動素子、電気分解の装置、電池などにおいて、その対象物を働かせる、あるいは電気信号を測定するなどの目的で、電気的に接続する部分のことである。
極性の定義
編集電気化学（電気分解）やダイオード（真空管（二極管）、半導体素子）では、外部回路から電流が流入する（外部回路に電子が流出する）電極をアノード（陽極、Anode）と呼び、外部回路に電流が流出する（外部回路から電子が流入する）電極をカソード（陰極、Cathode）と呼ぶ。
電気化学（電気分解、電池）では、電極から電解質に正電荷が移動する電極（電解質から電子が流入する電極）がアノードで、酸化反応が起きる。電解質から電極に向って正電荷が移動する電極（電解質に向って電子が放出される電極）がカソードで、還元反応が起きる。
（溶液から負電荷（アニオン）が集まる方がアノードで、正電荷（カチオン）が集まる方がカソードである。）
アノード、カソードの語はファラデーにより命名され、ギリシャ語で上り口を意味する'anodos'と下り口を意味する'cathodos'に由来する。
一方、電位により極性を定義する場合は、電位が高い方を正極（せいきょく）、低い方を負極（ふきょく）と呼ぶ。
正極／負極とアノード／カソードは、電池と電気分解では対応が逆になる。
- 電気分解の場合（二次電池の充電の場合）
- 正極 = アノード、負極 = カソード
- 電池の場合（二次電池の放電の場合）
- 正極 = カソード、負極 = アノード
となる。これは、電気分解の時には正極へ電流が流れ込み、電池（の放電）では正極から電流が流れ出すことに対応する。例えば、二次電池である鉛蓄電池のPbO2極は、充電時も放電時も正極であるが、充電時は電流が流れ込むアノードで酸化され、放電時は電流が流れ出すカソードで還元される。
陽極、陰極の用語は、電流の方向（酸化・還元の方向）による（アノード、カソードの直訳）とする流儀と、電位の高低による流儀があり、混乱している。これに対して、正極（せいきょく、positive electrode）、負極（ふきょく、negative electrode）の用語は、電位の高い/低いの区別として定着している。高校化学では、電池の場合「正極・負極」、電気分解の場合「陽極・陰極」と呼んでいる。
半導体素子
編集- トランジスタ : エミッタ (E)、コレクタ (C)、ベース (B)
- 名称はベース接地接触型PNPトランジスタの構造と正孔の動きに由来し、正孔が注入される極（Emitter=emissions : 放出）、正孔が回収される極（Collector=collections : 回収）、接地基板（Base : 基板）にちなむ。
- FET : ソース (S)、ドレイン (D)、ゲート (G)
- 名称は接合型電界効果トランジスタの構造と電子の動きに由来し、電子を発生する極（Source : 発生源）、電子を外へ排する極（Drain : 排出溝）、調節する関門 (Gate) にちなむ。
- ダイオード : カソード (K)、アノード (A)
- ダイオードはもともと二極真空管 (Di-electrode tube) を指し、アノード電極、カソード電極と対応する。記号Kはドイツ語のカソード (Kathode)、アノード (Anode) に由来する。
陰極管
編集- 真空管 : カソード (K)、プレート (P)、グリッド (G)
受動素子
編集電気分解
編集電池
編集なお、陽極・陰極の用語は、電流の方向（酸化・還元の方向）にもとづくアノード・カソードの直訳とする流儀と、電位が高い・低い（正極・負極）の意味で用いる流儀がある。電気分解では二つの流儀は同じである（正極=陽極=アノード、負極=陰極=カソード）。しかし、電池では、
- 前者の流儀 : 正極=カソード=陰極、負極=アノード=陽極
- 後者の流儀 : 正極=カソード=陽極、負極=アノード=陰極
となり、陰極・陽極が逆になる。混乱を避けるため、電池に対しては陽極・陰極を使わない方が良い。電気分解に対しても、正極・負極、アノード・カソードの用語だけを用い、陽極・陰極の用語を使わない流儀もある[1]。
標準電極
編集pHや標準電位などを測定するために用いる。
脚注
編集- ^ 高橋正雄、増子 昇 「電解百話 第82話、アノード・カソード、陽極・陰極、正極・負極は何故に紛らわしいか」 ソーダと塩素、2005