Tia điện là gì? Cách tạo ra như thế nào là điều thắc mắc của rất nhiều người.Tuy nhiên, có rất ít thông tin về điều này để bạn có thể tìm hiểu. Để hiểu rõ hơn thông tin về tia điện mời các bạn theo dõi bài viết dưới đây!

Tia điện là gì?

Tia 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.

Xem thêm: Tia Y

Cách tạo ra tia 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 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.

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.

Xem thêm: Tia mặt trời

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 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 điện chúng xảy ra khi áp suất ở mức bình thường hoặc thấp đặt giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn.

 Ưu – Nhược điểm của tia điện

Ưu điểm

• Có thể gia công bất kỳ loại vật liệu nào.
• Mật độ công suất lớn (MW/cm2).
• Gia công chính xác do khả năng tự hãm của điện tử trong một lớp mỏng của vật liệu.
• Có thể điều chỉnh tức thời cường độ và vị trí của tia điện tử.
• Bảo đảm sạch về mặt hoá học nhờ có buồng chân không.

Nhược điểm

• Chỉ có thể gia công trong buồng chân không.
• Giá thành gia công tương đối cao
• Có nguy hiểm về phóng xạ Rơnghen.

Ứng dụng của tia lửa điện trong đời sống

Tia 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 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.