Tia lửa điện là một thuật ngữ quen thuộc mà nhiều người biết đến. Nhưng bạn đã bao giờ tò mò về cách tạo ra tia lửa điện chưa? Hôm nay, mình sẽ chia sẻ với các bạn cách đơn giản nhất để tạo ra tia lửa điện. Đừng bỏ qua bài viết này nhé!
Tia lửa điện là gì?
Tia lửa điện là hiện tượng phóng điện tự lực trong chất khí. Nó xảy ra khi có một điện trường đủ mạnh và tạo ra kênh dẫn điện, cho phép các ion di chuyển qua môi trường cách điện như không khí, khí các loại, và khí hỗn hợp. Điều này được gọi là tia lửa điện trong vật lý.
→ Cách tạo ra tia lửa điện
Tia lửa điện được tạo ra khi hai điện cực đã có một ít điện tích tự do trong không gian. Các điện tích này sẽ chuyển động tự do dưới tác dụng của lực điện trường (F = qE).
Động năng của điện tích sẽ tăng khi giá trị của E càng lớn. Điều này dẫn đến hiện tượng ion hóa, do va chạm và tạo ra thác lũ của điện tích. Sau đó, dòng điện được tạo ra và tia lửa điện xuất hiện.
→ Điều kiện tạo ra tia lửa
Điện trường cần đạt đến giá trị 3,106V/m để tạo ra tia lửa điện trong không khí. Ngoài ra, hiệu điện thế cũng phải đủ điều kiện để tạo ra tia lửa điện giữa hai điện cực có dạng khác nhau.
Ứng dụng tia lửa điện trong cuộc sống
Tia lửa điện được sử dụng rộng rãi trong cuộc sống, đặc biệt là trong động cơ nổ và công nghệ gia công:
- Trong động cơ, tia lửa điện đóng vai trò đốt hỗn hợp nổ trong xilanh và tạo ra các tia lửa điện trong động cơ bugi. Hỗn hợp này thường chủ yếu là hơi xăng kết hợp với không khí. Bộ phận này chỉ là hai điện cực cách nhau 10mm và nằm trên cùng một khối sứ cách điện.
- Trong công nghệ gia công, tia lửa điện được sử dụng để gia công các bề mặt đồ vật bằng cách phóng các tia lửa điện để làm nóng hoặc bốc hơi kim loại. Đây là quá trình ăn mòn kim loại bởi tác động của tia lửa điện.
Phân biệt tia lửa điện và hồ quang điện
Để hiểu sự khác nhau giữa tia lửa điện và hồ quang điện, chúng ta cần tìm hiểu về khái niệm của hồ quang điện.
→ Hồ quang điện là gì?
Hồ quang điện là quá trình phóng điện trong chất khí. Khác với tia lửa điện, hồ quang điện xảy ra khi áp suất ở mức thường hoặc thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.
→ So sánh tia lửa điện và hồ quang điện
Nếu bạn đang tò mò về sự khác nhau giữa tia lửa điện và hồ quang điện, hãy xem giải đáp ở phần dưới đây:
| Tia lửa điện | Hồ quang điện |
|---|---|
| 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 là quá trình ion hóa và quá trình nhân hạt tải điện | Nguyên nhân là phát xạ electron từ catot bị đốt nóng và quá trình nhân hại tải điện |
| Được ứng dụng trong gia công kim loại và đốt cháy khí nổ động cơ | Được ứng dụng trong các máy hàn |
| Có thể gây cháy nổ và bỏng nặng | Có thể gây hỏng máy móc, đau mắt hàn và các vấn đề về da |
Quá trình hình thành tia lửa điện
Trong quá trình hình thành tia lửa điện, chúng được chia thành hai quá trình: quá trình dẫn điện không tự lực và quá trình dẫn điện tự lực. Cụ thể:
→ Quá trình dẫn điện không tự lực
Đây là quá trình tồn tại khi các hạt tải điện được đưa vào khối khí giữa hai điện cực và biến mất khi các hạt tải điện này không còn được đưa vào.
→ Quá trình dẫn điện tự lực
Đây là quá trình dẫn điện hoặc phóng điện tự lực, có thể duy trì mà không cần phải đưa liên tục các hạt tải điện vào.
Với những thông tin mình đã chia sẻ ở trên, hy vọng các bạn hiểu rõ hơn về tia lửa điện và một số ứng dụng hữu ích của nó trong cuộc sống. Nếu có thêm thắc mắc cần giải đáp, đừng ngần ngại để lại bình luận dưới bài viết này nhé.
Xem thêm tại Cá Tầm Giống.
