正極 positive electrode 與負極 negative electrode

正極 positive electrode 與負極 negative electrode
臺師大附中物理科李柏翰老師

正極與負極在不同的場合中其意義是有差異的。
一般而言，導線中電流流動的方向與大小是和外界提供的電極之擺設與電位高低有關，電動勢或是電位較高的電極我們稱之為正極，而電位較低的電極稱之為負極。以常見的電池為例(圖1A)，上端金屬突起為正極，下端則為負極，如果用電池導線連線如下圖(圖1B)所示，帶負電的電子與電位較高的正極有吸引力，與電位較低的負極有排斥力，所以一旦正極與負極有壓差產生，則會形成電子流流動，而所謂電流是指帶正電的電荷流動，由外線路電位較高正極流向電位較低的負極，和下圖電子流方向相反。

圖1A 常見的電池正負極標示在上下，如圖所示(作者提供)

(圖1B)電池導線連線成迴路，外線路電子流方向為負極到正極 (作者提供)

某些電器或是電路元件的正確運作也會與電流方向有關，此時也是可以區分正負極，電路元件正極的定義是電流流出的電極，電器負極的定義是電流流入的電極，以電容而言，如下圖(圖2A與2B)，電容長腳為正極（＋）短腳為負極（－）。如果使用的電器有標上正負極，則電源正極要接電器正極，電源負極接電器負極，才能供給電器所需的壓差，驅動電流使電器正常運作。

(圖2A) 陶瓷電容 長腳為正極（＋）短腳為負極（－）

(圖2B) 電解電容

圖片來源：http://phys.thu.edu.tw/~mengwen/exp-electronics/exp-electronics-book/exp301.htm

化學上，正極 (positive electrode) 與負極 ( negative electrode)常和陽極(Anode)與陰極(Cathode)搞混，這是因為在電化電池(Electrochemical cell)的放電過程中，陽極是指發生氧化反應的電極，溶液氧化反應釋放出電子走入導線，相當於物理學上的負極，而陰極是發生還原反應的電極，溶液藉由陰極吸收導線電子，產生相當於物理學上定義的正極，和利用電位高低定義來分是有所不同的。