Tia lửa điện là gì? Tia lửa điện được tạo ra bằng cách nào là câu hỏi thu hút trí tò mò của khá nhiều bạn đọc. Tuy nhiên, các nguồn tài liệu tham khảo, thông tin về loại tia lửa điện này hiện vẫn còn khá hạn chế. Nhằm giúp bạn đọc có thể nắm được định nghĩa của tia lửa điện cũng như ứng dụng của loại tia này vào cuộc sống, bài viết hôm nay maynenkhikhongdau.net sẽ mang tới cho bạn đọc những thông tin bổ ích về tia lửa điện.
Tia lửa điện là gì?
Theo cách miêu tả của Michael, đây là một loại tia lửa sáng, đẹp mang theo sự phóng điện. Khi điện trường đủ lớn đến mức có thể tạo ra kênh dẫn điện, ion hoá đi xuyên qua các loại khí hỗn hợp, không khí [môi trường cách điện] , đồng thời tạo ra sự phóng điện một cách đột ngột thì đó được gọi là tia lửa điện.
Tia lửa điện – sự phóng điện đột ngộtSự chuyển đổi khá đột ngột từ trạng thái không dẫn điện sang trạng thái dẫn điện này đã tạo ra hiện tượng phát xạ ngắn của ánh sáng. Đồng thời cũng sẽ gây ra những âm thanh như tiếng nổ hoặc xuất hiện rạn vỡ một cách đột ngột.
Cách tạo ra tia lửa điện
Tia lửa điện được tạo ra như sau:
- Điện môi của trường ngăn cản bị đánh thủng sau khi điện trường áp vào vượt quá cường độ.
- Khi có môi trường cách điện, tia lửa điện sẽ xảy ra.
- Điện tích tự do được sinh ra và tồn tại trong khoảng không ở giữa của 2 cực.
Cường độ để có thể đánh thủng không khí rơi vào khoảng 30kV/cm. Ở giai đoạn đầu, những electron xuất phát từ tia vũ trụ hoặc tia bức xạ nền có khoảng trống, tự do được gia tốc bởi điện. Các electron mới được giải phóng và các ion được bổ sung, sau khi va chạm với những phân tử không khí sẽ được tiến hành gia tốc. Trong một quá trình nhất định, các vùng không khí có trong khe hở sẽ được nhiệt năng cung cấp một nguồn ion lớn giúp cho chúng có khả năng dẫn điện. Quá trình này được gọi là đánh thủng điện môi. Khe hở sau khi bị đánh thủng sẽ có hiện tượng bị giới hạn bởi điện tích khả dụng hoặc kháng trở nguồn điện bên ngoài. Vậy nên, nếu nguồn điện tiếp tục cung cấp điện thì tia lửa điện sẽ phát triển thành hồ quang điện.
Tia lửa điện có thể được tạo ra trong môi trường chất rắn, chất lỏng hoặc trong môi trường có đặc tính cách điện.
Ứng dụng của tia lửa điện trong đời sống
Tia lửa điện được ứng dụng phổ biến nhất có lẽ là trong động cơ nổ với vai trò đốt hỗn hợp nổ có bên trong xi lanh [một hỗn hợp có hơi xăng được trộn cùng với không khí]. Bôi phận bên trong động cơ giúp tạo ra tia lửa điện là bugi, bugi thực chất chỉ là hai điện cực đại cách nhau 10mm trên một khối sứ có tính cách điện.
Không chỉ có vậy, tia lửa điện còn được ứng dụng khá phổ biến trong công nghệ gia công. Đây là phương pháp gia công các đồ vật bằng cách phóng tia lửa điện lên bề mặt của những sản phẩm cần được gia công. Bề mặt của sản phẩm sẽ bị bốc hơi hoặc nóng chảy do tác động của điện nhiệt sau khi tiếp xúc với tia lửa điện.
Công nghệ gia công bằng tia lửa điện này thực chất là quá trình mà các tia lửa điện tiếp xúc và ăn mòn kim loại.
Tia lửa điện được ứng dụng rộng rãiSo sánh hồ quang điện và tia lửa điện
Có rất nhiều thắc mắc xoay quanh vấn đề tia lửa điện và hồ quang điện có khác nhau hay không. Sẽ tương đối khó khăn để trả lời được câu hỏi này bởi các tài liệu nói về sự khác nhau giữa 2 loại tia này hiện vẫn còn rất ít. Tuy nhiên, bài viết này maynenkhikhongdau.net sẽ giúp bạn phần nào hình dung được sự khác biệt một cách chi tiết bằng việc so sánh hai tia này với nhau.
Điều kiện xảy ra:
- Hồ quang điện: xảy ra ở điện áp thường, điện áp thấp và có hiệu điện lực không lớn.
- Tia lửa điện: có hiệu điện lực lớn, xảy ra ở áp suất cao.
Nguyên nhân
- Hồ quang điện: do electron từ catot bị đốt nóng bởi quá trình phát xạ nhiệt và quá trình nhân số hạt tải điện.
- Tia lửa điện: do quá trình nhân hạt tải điện và quá trình ion hóa chất khí.
Ứng dụng
- Hồ quang điện thường được ứng dụng trong các máy hàn.
- Ứng dụng của tia lửa điện: đốt cháy khí nổ của động cơ hoặc dùng trong hoạt động sản xuất và gia công kim loại.
Tác hại
- Hồ quang điện: tiềm ẩn nguy cơ hỏng hóc máy móc, gây ra một số bệnh về da hoặc bị đau mắt đối với các thợ hàn.
- Tia lửa điện: có thể gây ra cháy nổ dẫn đến bỏng nặng.
Bài viết này chính là toàn bộ những kiến thức hữu ích về tia lửa điện mà maynenkhikhongdau.net muốn gửi đến các khán giả. Hy vọng rằng, sau khi đọc xong bài viết này, bạn đọc đã có được kiến thức mới và ứng dụng những kiến thức này vào quá trình học tập, nghiên cứu hay thực tế hơn là sử dụng trong đời sống.
Thiết Bị Phụ Tùng Điện | 24 - 06 - 2022
Tùy thuộc vào cơ chế sản sinh hạt tải điện mới trong chất khí mà chúng ta có những kiểu tự phóng điện khác nhau. Kiểu phóng điện tự lực dễ gặp nhất là tia lửa điện. Vậy nó là gì? Ứng dụng được gì vào trong cuộc sống? Có tia lửa điện trong tự nhiên không? Cùng theo dõi bài viết để biết thêm nhé.
Tổng quan về tia lửa điện
Định nghĩa
Là khái niệm dùng để chỉ quá trình phóng điện tự lực trong chất khí giữa hai điện cực khi có điện trường đủ mạnh để biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và êlectron tự do.
Điều kiện để tạo ra tia lửa điện
Khi điện trường đạt đến ngưỡng khoảng 3.106 V / m, tia lửa hình thành trong không khí, hiệu điện thế có thể tạo ra tia lửa trong không khí giữa hai điện cực theo những cách khác nhau.
Ứng dụng
Được sử dụng vô cùng phổ biến trong việc chế tạo động cơ nổ với chức năng đốt cháy hỗn hợp nổ. Hỗn hợp nổ phổ biến nhất hiện nay là hơi xăng có lẫn không khí trong xi lanh. Bộ phận dùng để tạo ra tia lửa trong động cơ được gọi là bugi. Thực tế, mảnh ghép này chỉ gồm 2 điện cực cách nhau 10mm trong một khối sứ cách điện.
Ngoài ra, tia lửa điện còn do con người trong công nghiệp gia công tạo ra. Gia công điện là quá trình gia công vật thể bằng cách bắn tia lửa điện lên các bề mặt của phôi đang gia công. Khi tiếp xúc với bề mặt gia công, bề mặt này sẽ nóng chảy hoặc bay hơi do quá trình nhiệt điện. Công nghệ gia công là quá trình kim loại bị ăn mòn do tia lửa điện.
Tia Lửa Điện Trong Tự Nhiên - Sét
Tốc độ tia sét
Một tia sét trung bình tồn tại khoảng một phần tư giây và gồm 3-4 cú đánh. Người ta có thể nghe tiếng sấm ở cách nơi sét đánh đến khoảng 12 dặm. Tia lửa sét lan đi ở tốc độ lên tới 60.000 dặm mỗi giây.
Tần suất sét đánh
Theo thống kê, mỗi năm Trái đất hứng chịu trung bình 25 triệu cú sét trong 100.000 cơn mưa giông. Có hơn 100 tia sét diễn ra mỗi giây. Có khoảng 1800 cơn mưa giông đang diễn ra trên khắp địa cầu.
Nhiệt độ và công suất
Nhiệt độ của một tia sét tiêu biểu có thể lên tới 28.000 độ C. Nhiệt độ đó gấp 5 lần nhiệt độ của bề mặt Mặt trời. Năng lượng chứa trong một cú sét có thể thắp sáng một bóng đèn 100 watt trong 90 ngày.
Huyền thoại
Không phải cái gì người ta nói về sét cũng đúng. Chẳng hạn, “sét không bao giờ đánh hai lần” thật không may chỉ là hư cấu mà thôi. Sét có thể đánh vào một chỗ nhiều lần. Người Hi Lạp xưa tin rằng khi sét đánh xuống biển, thì một viên ngọc mới ra đời.
Từ New York đến không gian vũ trụ
Vào tháng 3 năm 1991, một cơn bão kéo dài sáu giờ đồng hồ quét qua các bang Iowa, Illinois, Wisconsin, và Missouri ở Mĩ đã kích hoạt hơn 15.000 cú sét. Trong cơn bão đó, bầu trời hầu như luôn sáng rực bởi sét. Sét đánh vào tòa nhà Empire State ở thành phố New York khoảng 23 lần mỗi năm. Sét cũng xảy ra trên các hành tinh khác trong hệ mặt trời như Kim tinh, Mộc tinh, Thổ tinh, và Thiên vương tinh.
Trời trong chưa chắc đã yên lành
Một quan niệm sai lầm nữa là nếu trời không đang mưa hoặc không có mây giông trên đầu bạn, thì bạn an toàn đối với sét. Sét thường đánh cách vùng tâm giông bão hơn ba dặm, ở xa bên ngoài vùng mưa hay vùng mây giông. Một vài loại sét có thể đánh cách đám mây giông 10-15 dặm hoặc xa hơn.
Cú giáng từ trời xanh
“Cú giáng từ trời xanh” là một tia sét đánh xuống đất ở cách vùng giông bão tới 20 dặm. Vì nó trông như tia sét đánh từ bầu trời trong xanh nên nó được gọi là “cú giáng từ trời xanh”. Những quả đấm xanh này mang năng lượng hủy diệt gấp vài lần tia sét “thường”.
“Sét nhện”
“Sét nhện” có thể di chuyển hơn 35 dặm khi nó “giăng tơ” ngang dọc bên dưới đám mây hay từ đám mây giông xuống mặt đất. Loại sét hiếm này hết sức đẹp khi nó giăng từ chân trời sang chân trời. Tuy nhiên, nó có thể chuyển thành thảm họa nếu đường đi siêu dài của nó cuối cùng chạm trúng mặt đất.
Năng lượng tia sét
Năng lượng chứa trong mỗi tia sét có thể thắp sáng một bóng đèn 100 watt trong 90 ngày. Tuy nhiên, không phải tia sét nào cũng giống nhau. Có hai loại tia sét, tia sét âm và tia sét dương. Tia sét dương giàu năng lượng gấp 5 lần tia sét âm.
Nhiều loại sét
Những loại sét khác nhau xuất hiện và biểu hiện theo kiểu khác nhau. Một số loại sét không bao giờ rời khỏi đám mây, mà truyền đi giữa những vùng tích điện khác nhau ở giữa hoặc bên trong các đám mây. Những loại sét khác xảy ra do lửa cháy rừng, núi lửa phun, và bão tuyết.
Xác suất sét đánh trúng một người là bao nhiêu?
Đây là câu hỏi thường được nêu ra với các chuyên gia. Và nó là một câu hỏi trông đơn giản nhưng không có một câu trả lời nào thỏa mãn tất cả mọi người. Tỉ lệ người bị sét đánh bình quân hàng năm ở Mĩ là khoảng 1/600.000. Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là cứ 600.000 người là một người bị sét đánh vì nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ như nơi bạn sinh sống và phong cách sống của bạn.
Sét và cây cối
Bạn có biết rằng cây cối không nhất thiết bị hủy hoại nếu bị sét đánh trúng? Thỉnh thoảng, cây cối có thể hứng tia sét trực tiếp và không bị thiêu cháy. Điều đó xảy ra khi dòng điện đi qua bề mặt ẩm ướt của chúng và đi thẳng xuống đất.
Trong nhà chưa chắc đã an toàn
Người ta thường nói nếu bạn ở trong nhà thì bạn tuyệt đối an toàn đối với tia sét. Thực tế ngôi nhà là nơi an toàn trong cơn mưa giông miễn là bạn tránh tiếp xúc với bất cứ cái gì dẫn điện. Điều này có nghĩa là bạn nên gác máy điện thoại bàn, tránh xa đồ điện, dây điện, cáp ti vi, máy vi tính, hệ thống ống dẫn nước, cửa và cửa sổ bằng kim loại.
Tổng Kết
Trên đây là tổng hợp thông tin về tia lửa điện và tác dụng của nó, cũng như tia lửa điện của tự nhiên - sấm sét. Mong các bạn có thêm nhiều thông tin hữu ích sau bài viết này.
Xem thêm các bài viết khác tại đây:
//halana.vn/danh-muc-bai-viet/tu-dien-cong-nghiep