Tia lửa điện là gì? Ứng dụng hữu ích của nó trong đời sống

Tia lửa điện là gì?

Tia lửa điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí khi có tác dụng của điện trường đủ mạnh để làm ion hóa khí, biến phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do. Hiện tượng này từng được Michael miêu tả là tia lửa sáng đẹp đẽ mang theo sự phóng điện.

Cách tạo ra tia lửa điện

Cách tạo ra tia lửa điện thì cơ bản được làm như sau:

• Đối với không khí, cường độ có thể đánh thủng là 30kV/cm. Trong giai đoạn đầu thì 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 sẽ được tiến hành gia tốc khi chúng va chạm với những phân tử không khí.
• Tại thời điểm mà nhiệt năng cung cấp nguồn ion lớn làm cho các vùng không khí có trong khe hở có khả năng dẫn điện trong một thời gian 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 thì lúc này nếu có nguồn điện tiếp tục cung cấp điện. Nó sẽ phát triển thành hồ quang điện.
• Có thể được tạo ra trong môi trường chất rắn, chất lỏng hoặc trong môi trường có đặc tính cách điện.

Điều kiện tạo ra tia lửa

Để tạo ra được trong không khí thì:

• Điện trường cần đạt đến giá trị 3,106V/m.
• Hiệu điện thế phải đủ điều kiện để phát ra tia lửa điện trong không khí giữa 2 điện cực có dạng khác nhau.

Quá trình hình thành tia lửa điện

Quá trình hình thành được chia thành hai quá trình đó là dẫn điện không tự lực và dẫn điện có tự lực.

#1 Quá trình dẫn điện không tự lực

Đây là một quá trình tồn tại khi các hạt tải điện được đưa vào khối khí giữa 2 cực và sẽ biến mất khi các hạt tải điện được ngừng đưa vào bên trong.

#2 Quá trình dẫn điện tự lực

Quá trình này có thể tự duy trì mà không cần phải liên tục đưa các hạt tải điện vào bên trong. Chúng sẽ tự vận hành mà không cần sự tác động của ngoại lực.

Phân biệt tia lửa điện và hồ quang điện

Để phân biệt được hai loại tia lửa điện và hồ quang điện thì trước tiên bạn phải biết hồ quang điện là gì? Để thì từ đó mới có thể dễ dàng phân biệt được hai loại này với nhau.

Hồ quang điện là gì?

Chúng được biết đến là quá trình phóng điện trong chất khí. Khác với tia lửa điện chúng xảy ra khi áp suất ở mức bình thường hoặc thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

Phân biệt sự khác nhau giữa tia lửa điện và hồ quang điện

Để biết chúng có sự khác nhau như thế nào thì bạn có thể theo dõi bảng so sánh dưới đây:

Nội dung phân biệt	Tia lửa điện	Hồ quang điện
Điều kiện xảy ra	Khi áp suất ở mức cao và hiệu điện thế lớn.	Khi áp suất ở mức thường, thấp và hiệu điện thế không lớn.
Nguyên nhân	Do quá trình ion hóa và quá trình nhân hạt tải điện.	Do phát xạ electron từ catot bị đốt nóng và quá trình nhân hại tải điện.
Ứng dụng	Được ứng dụng trong gia công kim loại và đốt cháy khí nổ động cơ	Được ứng dụng trong các máy hàn.
Tác hại	Có thể gây ra cháy nổ và bỏng nặng.	Có thể có nguy cơ hỏng hóc máy móc, đau mắt hàn và các bệnh về da.

Ứng dụng của tia lửa điện trong đời sống

Tia lửa điện được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hàng ngày. Nhưng bạn có thể dễ dàng bắt gặp nhất là được ứng dụng trong các động cơ nổ. Hay công nghệ gia công.

• Trong động cơ nổ: Chúng có chức năng là đốt hỗn hợp nổ (hơi xăng trộn lẫn với không khí) có bên trong xi lanh. Bộ phận để tạo ra tia lửa trong động cơ chính là bugi. Bộ phận này thực chất chỉ là 2 điện cực đại cách nhau khoảng 10mm trên một khối sứ cách điện.

• Công nghệ gia công: Đây là phương pháp gia công các đồ vật bằng cách phóng các tia lửa điện lên các bề mặt của đồ vật cần gia công. Khi đó tiếp xúc với bề mặt gia công sẽ làm bề mặt đó nóng chảy hoặc bốc hơi do quá trình điện nhiệt. Đây còn được gọi là quá trình ăn mòn kim loại của các tia này.

Như vậy AME Group vừa chia sẻ đến bạn thông tin tia lửa điện là gì? Ứng dụng của nó trong đời sống. Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp sẽ giúp cho bạn hiểu rõ hơn. Nếu có bất cứ thắc mắc nào cần giải đáp thì có thể để lại bình luận bên dưới chúng tôi sẽ giải đáp cho bạn.