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
Tia lửa điện 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.
Tia sét trong tự nhiên
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 của tia sét
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.
Tia sét nhện
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.
Xem thêm: Sensor là gì? Các loại Sensor phổ biến trên thị trường
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.
Trong nhà chưa chắc đã an toàn
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: Cảm Biến Điện Dung Là Gì? Tác Dụng Của Nó Trong Đời Sống
Hotline : 