Hẳn bạn đã từng nghe qua tia lửa điện đâu đó nhưng chưa thực sự biết rõ tia lửa điện là gì? Chúng tạo thành từ đâu và có ứng dụng gì trong đời sống hay không? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết thông qua bài viết dưới đây.
Tia lửa điện là gì?
Tia lửa điện được Michael Faraday tìm ra vào năm 1831 và mô tả là chúng những tia lửa sáng đẹp khi có sự phóng điện. Tia lửa điện là hiện tượng phóng điện cách đột ngột khi điện trường đủ cao để tạo ra một kênh dẫn điện ion hóa qua môi trường cách điện (không khí, chất khí, các loại khí hoặc khí hỗn hợp,…). Vì sự chuyển đổi từ trạng thái không dẫn điện sang trạng thái dẫn điện cực nhanh chóng nên đã tạo ra phát xạ ngắn của ánh sáng, từ đó có sự rạn vỡ đột ngột hoặc có tiếng nổ phát ra.
Làm thế nào để tạo ra ra tia lửa điện?
Trước khi biết cách tạo ra tia lửa điện, bạn cần nắm điều kiện để có tia lửa điện là:
- Có hiện tượng đánh thủng điện môi của môi trường ngăn cản do điện trường áp vào vượt quá cường độ cho phép
- Phải có môi trường cách điện để tia lửa điện xảy ra
- Có điện tích tự do tồn tại ở khoảng không gian giữa 2 cực
30kV/cm được cho là cường độ có thể đánh thủng không khí. Trong giai đoạn đầu, các electron tự do (từ bức xạ nền hoặc tia vũ trụ) hiện diện trong khoảng trống được gia tốc điện. Khi chúng va chạm với các phân tử không khí, chúng tạo ra các ion bổ sung và các electron mới được giải phóng được tăng tốc.
Khi nhiệt năng cung cấp một nguồn ion lớn, vùng không khí trong khe hở có khả năng dẫn điện cho quá trình này (hiện tượng đánh thủng điện môi). Khi khe hở bị phá vỡ, hiện tượng bị hạn chế bởi trở kháng của nguồn điện bên ngoài hoặc điện tích có sẵn. Khi này nếu nguồn điện được cung cấp điện liên tiếp thì tia lửa điện sẽ biến thành hồ quang.
Lưu ý: cả chất lỏng và chất rắn có đặc tính cách điện đều có thể tạo ra tia lửa điện.
Ứng dụng của tia lửa điện hiện nay
Tia lửa điện thường được ứng dụng trong các động cơ nổ, chức năng chính là đốt cháy hỗn hợp nổ cóbên trong xi lanh (trong trường hợp này thường là hơi xăng có lẫn không khí). Bộ phận tạo ra tia lửa điện trong động cơ có tên gọi là bugi, bao gồm 2 điện cực cách nhau tầm 10mm nằm trên một khối sứ cách điện.
Ngoài ra, tia lửa điện còn được sử dụng trong công nghệ gia công bằng điện. Gia công tia lửa điện là phương pháp gia công vật thể bằng cách bắn tia lửa điện vào bề mặt chi tiết gia công. Khi tia lửa điện tiếp xúc với bề mặt được gia công, bề mặt này bị nóng chảy hoặc hóa hơi do quá trình nhiệt điện. Hiểu đơn giản thì công nghệ gia công bằng điện là thông qua tia lửa điện tạo ra quá trình ăn mòn kim loại.
>>> Có thể tham khảo thêm bài viết: Mạch khuếch đại là gì? Phân loại, chế độ hoạt động và các kiểu ghép tầng
Hồ quang điện và tia lửa điện có gì khác nhau?
Sự khác nhau giữa hồ quang và tia lửa điện là câu hỏi mà nhiều người đặt ra. Đây là một câu hỏi khó vì hiện có rất ít thông tin về sự phân biệt của các tia như vậy. Sau đây, chúng tôi sẽ giúp bạn giải thích sự khác biệt giữa chúng một cách chi tiết bằng cách so sánh chúng với nhau.
Tần suất xảy ra
- Hồ quang: Xảy ra ở điện áp thấp hoặc bình thường với ít chênh lệch về điện
- Tia lửa điện: Xảy ra khi điện áp cao và hiệu điện thế lớn.
Nguyên nhân
- Hồ quang: 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 nhân hạt tải điện.
Ứng dụng
- Hồ quang điện: thường dùng trong máy hàn.
- Tia lửa điện: gia công kim loại, đốt cháy khí nổ trong các động cơ.
Tác hại
- Nguy cơ phóng điện hồ quang sẽ làm hỏng máy móc thiết bị. Bắn lên người sẽ làm cho bị đau mắt hoặc mắc các bệnh về da
- Nguy hiểm tia lửa điện: Gây cháy nổ khu vực xung quanh, người dùng bị bỏng nặng.
Trên đây là toàn bộ thông tin về tia lửa điện. Hy vọng qua bài viết này các bạn đã biết được tia lửa điện là gì?, công dụng của nó trong cuộc sống. Cũng như phân biệt với hồ quang điện cách chuẩn xác nhất.
Bài viết liên quan