Tia lửa điện là gì? Cách tạo ra tia lửa điện như thế nào là thắc mắc của không ít người. Song, thông tin cho những vấn đề này lại rất ít và không được chi tiết. Chính vì vậy, chúng tôi viết bài viết này để chia sẻ những thông tin chi tiết nhất về tia lửa điện với các bạn.
1. Tia lửa điện là gì?
Tia lửa điện là khái niệm được dùng để chỉ sự phóng điện xảy ra đột ngột khi có điện trường đủ cao nhằm tạo ra kênh dẫn điện, ion hóa đi xuyên qua môi trường cách điện (thông thường là không khí, khí các loại, khí hỗn hợp). Hiện tượng tia lửa điện từng được Michael miêu tả là tia lửa sáng đẹp đẽ mang theo sự phóng điện.
Chính sự chuyển đổi nhanh chóng của trạng thái không dẫn điện sang trạng thái dẫn điện đã tạo ra hiện tượng phát xạ ngắn của ánh sáng. Đồng thời nó tạo ra sự rạn vỡ một cách đột ngột hoặc tiếng nổ.
>>> Bạn có biết: Dòng điện là gì, các tác dụng của dòng điện
2. Cách tạo ra tia lửa điện
Điều kiện để tạo ra tia lửa điện đó là:
- Khi điện trường áp vào vượt quá cường độ làm đánh thủng điện môi của môi trường ngăn cản.
- Để tia lửa điện xảy ra cần có môi trường cách điện.
- Khoảng không gian ở giữa của hai cực có tồn tại điện tích tự do.
Về cơ bản cách tạo ra tia lửa điện như sau:
Đối với không khí, cường độ để có thể đánh thủng rơi vào khoảng 30kV/cm. Tại giai đoạn đầu, những electron tự do có trong khoảng trống (xuất phát từ các tia bức xạ nền hoặc tia vũ trụ) được điện gia tốc. Chúng tạo ra các ion bổ sung và các electron mới được giải phóng được tiến hành gia tốc khi chúng va chạm với những phân tử không khí. Tại thời điểm nhiệt năng cung cấp nguồn ion lớn làm cho các vùng không khí có trong khe hở có khả năng dẫn điện trong một quá trình nhất định (hiện tượng này gọi là đánh thủng điện môi). Khi khe hở bị đánh thủng sẽ dẫn đến hiện tượng bị giới hạn bởi kháng trở của nguồn điện bên ngoài hoặc bởi điện tích khả dụng. Lúc này nếu nguồn điện tiếp tục cung cấp điện thì tia lửa điện sẽ phát triển thành hồ quang điện.
Một tia lửa điện có thể xảy ra cả trong chất lỏng, chất rắn có đặc tính cách điện.
>>> Bạn có biết: top 10 chất dẫn điện tốt nhất trên thế giới được tìm thấy hiện nay
3. Ứng dụng tia lửa điện trong đời sống
Tia lửa điện được sử dụng vô cùng phổ biến trong động cơ nổ với chức năng là đốt hỗn hợp nổ (hỗn hợp nổ ở đây thông thường là hơi xăng trộn lẫn với không khí) có bên trong xilanh. Bộ phận để tạo ra tia lửa điện trong động cơ là bugi, thực chất bộ phận này chỉ là hai điện cực đại cách nhau khoảng 10mm trên một khối sứ cách điện.
Ngoài ra tia lửa điện còn được ứng dụng trong công nghệ gia công. Gia công bằng tia lửa điện là phương pháp gia công các đồ vật bằng cách phóng các tia lửa điện lên trên các bề mặt của đồ vật cần gia công. Khi tia lửa điện tiếp xúc với bề mặt gia công sẽ làm bề mặt nóng chảy hoặc bốc hơi do quá trình điện nhiệt.
Công nghệ gia công bằng điện thực chất là quá trình ăn mòn kim loại của các tia lửa điện.
4. So sánh hồ quang điện và tia lửa điện
Hồ quang điện và tia lửa điện có sự khác nhau như thế nào là câu hỏi được nhiều người đặt ra. Đây là một câu hỏi tương đối khó, có rất ít tài liệu nói về sự khác nhau của loại tia này. Sau đây chúng tôi sẽ giúp các bạn lý giải sự khác nhau giữa chúng một cách chi tiết bằng cách so sánh chúng với nhau.
Điều kiện xảy ra:
- Hồ quang điện: Xảy ra ở điện áp thấp hoặc thường và hiệu điện lực không lớn
- Tia lửa điện: Xảy ra ở áp suất cao, hiệu điện lực lớn.
Nguyên nhân
- Hồ quang điện: Do phát xạ nhiệt electron từ catot bị đốt nóng và quá trình nhân số hạt tải điện.
- Tia lửa điện: Do quá trình ion hóa chất khí và quá trình nhân hạt tải điện.
Ứng dụng
- Ứng dụng của hồ quang điện: Ứng dụng trong các máy hàn.
- Ứng dụng của tia lửa điện: Gia công kim loại, đốt cháy khí nổ của động cơ.
Tác hại
- Tác hại của hồ quang điện: Tăng nguy cơ hỏng hóc máy móc, gây ra đau mắt hàn, các bệnh về da.
- Tác hại của tia lửa điện: Gây ra cháy nổ, bỏng nặng.
Trên đây là toàn bộ những thông tin chúng tôi muốn chia sẻ với các bạn về tia lửa điện. Hy vọng qua bài viết các bạn đã biết được tia lửa điện là gì cũng như những ứng dụng của nó là gì trong đời sống.
Có thể bạn quan tâm:
- Cuộn cảm là gì, cuộn cảm dùng để làm gì?
- Biến trở là gì, ý nghĩa của biến trở
- cường độ dòng điện là gì, ký hiệu cường độ dòng điện
