Dòng điện trong chất khí và những điều bạn cần biết

Chất khí được biết đến là chất điện môi gần như không có các phân tử mang điện tích nên không dẫn điện. Chúng chỉ dẫn điện khi bên trong chứa các ion mang điện tích và trở dòng điện. Vậy những dòng điện trong chất khí này được hình thành như thế nào? Để hiểu rõ hơn về chúng hãy đi tìm câu trả lời ngày dưới đây.

Bản chất của dòng điện trong chất khí?

1. Chất khí là gì?

Chất khí ở áp suất khí quyển là những chất có tính cách điện vô cùng tốt. Trong mỗi chất khí phần nhiều là không có những thành phần chứa điện tích. Chất khí chỉ chứa dòng điện trong trường hợp trong nó được tạo ra những ion ( ion hóa chất khí ). Ví dụ như có sự tạo thành những ion do nhiệt ( sự tạo thành những ion trong ngọn lửa ) hoặc có sự chiếu rọi chất khí bằng những tia tử ngoại, tia gamma hay tia rơnghen không khí sẽ có tính dẫn điện không duy trì .

Những hạt mang điện sẽ được tăng tốc và va chạm với những phân tử trung hòa có trong chất khí (thông thường là chất khí loãng). Lúc này chúng sẽ ion hóa những phân tử trung hòa này và sản sinh ra chất dẫn điện tự duy trì mà không cần phải có nguồn ion hóa phụ. Tất cả những điều trên sẽ tạo ra dòng điện trong chất khí.

Bạn đang đọc: Dòng điện trong chất khí và những điều bạn cần biết

2. Định nghĩa dòng điện trong chất khí

Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của những ion dương theo chiều điện trường và những ion âm, những electron ngược chiều điện trường. Các hạt tải điện này do chất khí bị ion hóa sinh ra .
Ở nhiệt độ cao, tia tử ngoại của đèn thủy ngân sẽ Open những tác nhân ion hóa. Nhờ có nguồn năng lượng cao, việc ion hóa chất khí sẽ xảy ra. Tiến hành tách phân tử khí trung hòa thành ion dương và electron tự do. Electron tự do lại hoàn toàn có thể phối hợp với phân tử khí trung hòa thành ion âm. Các hạt tích điện này là hạt tải điện trong chất khí .

Quá trình dẫn điện của chất khí

1. Quá trình dẫn điện không tự lực của chất khí

Quá trình chất dẫn điện của chất khí tất cả chúng ta vừa diễn đạt ở trên được gọi là quy trình dẫn điện ( phóng điện ) không tự lực. Nó chỉ diễn ra khi những hạt tải điện được đưa vào khối khí ở giữa 2 bản cực. Nó ngừng khi ta không đưa hạt tải điện vào nữa .

Khi thay đổi hiệu điện thế U ở giữa của 2 bản cực và ghi lại dòng điện I dịch chuyển qua chất khí chúng ta sẽ thấy quá trình dẫn điện không tự lực và không tuần hoàn theo định luật ôm. Nó chia làm 3 đoạn rõ rệt như sau: 

Xem thêm: Bài giảng điện tử là gì? Phân biệt bài giảng điện tử và giáo án điện tử

• Đoạn Oa: Có U nhỏ và dòng điện sẽ tăng theo U 
• Đoạn ab: U đủ lớn và dòng điện I đạt được giá trị bão hòa. Lúc này I sẽ không thay đổi khi U tăng lên. 
• Đoạn bc: U quá lớn. I sẽ tăng nhanh khi U tăng. Điều này chứng tỏ rằng khi hiệu điện thế ở mức quá lớn thì khi nó tăng lên sẽ làm cho điện trở của chất khí giảm và mật độ hạt tải điện có sự tăng lên.

2. Quá trình dẫn điện tự lực của chất khí

Quá trình dẫn điện của chất khí trọn vẹn hoàn toàn có thể duy trì được. Nên bạn không nhất thiết phải đưa liên tục hạt tải điện vào. Quá trình đó gọi là quy trình dẫn điện tự lực. Có bốn cách chính để dòng điện hoàn toàn có thể tạo ra hạt tải điện trong chất khí :

• Dòng điện chạy qua chất khí làm nhiệt độ khí tăng rất cao. Làm phân tử khí bị ion hoá.
• Điện trường trong chất khí rất lớn. Từ đó phân tử khí bị ion hóa ngay khi nhiệt độ ở mức thấp.
• Catot bị dòng điện nung nóng đỏ có thể phát ra electron. Hiện tượng này gọi là hiện tượng phát xạ nhiệt điện tử.
• Catot không nóng đỏ nhưng bị các ion dương có năng lượng lớn đập vào. Từ đó các electron bị bật ra khỏi catot và trở thành hạt tải điện.

Tùy vào chính sách sinh hạt tải điện mới trong chất khí mà ta có những kiểu phóng điện tự lực khác nhau. Hai kiểu phóng điện tự lực thường gặp nhất là tia lửa điện và hồ quang điện .

Tìm hiểu về tia lửa điện và hồ quang điện

1. Hồ quang điện là gì?

• Hồ quang điện là khái niệm được dùng để chỉ quá trình phóng điện một cách tự lực diễn ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp được đặt giữa hai điện cực với hiệu điện thế không lớn.
• Điều kiện tạo ra hồ quang điện bao gồm hai yếu tố là ở hai điện cực có hiện tượng nóng đỏ đủ để tạo ra io hoặc có một dòng điện trường đủ mạnh tồn tại giữa hai điện cực để sản sinh ra ion hóa không khí và tạo  ra tia lửa điện.
• Hồ quang điện được ứng dụng vô cùng phổ biến trong lĩnh vực luyện thép. Tuy nhiên với điều khiện hồ quang điện phải có độ cháy ổn định thì mới có thể ứng dụng cho lĩnh vực này. Bên cạnh đó, nó còn được ứng dụng trong lĩnh vực hàn.  Nhờ có nhiệt độ cao mà hồ quang điện được con người ứng dụng để thực hiện các mối hàn. Hiện nay trên thị trường những sản phẩm máy hàn hồ quang điện được bày bán rất phổ biến. Ngoài ra, nó cũng được ứng dụng trong nhiều ngành nghề và lĩnh vực khác nữa.

Xem thêm: Tra cứu hóa đơn điện tử

2. Tia lửa điện là gì ?

• Tia lửa điện

 là quá trình phóng điện tự lực trong chất khí. Điều kiện được đặt giữa hai điện cực khi điện trường đủ mạnh. Từ đó có thể biến phân tử khí trung hoà thành ion dương và electron tự do.

Những điều trên là một số thông tin ECO3D SAFETY tổng hợp được về dòng điện trong chất khí. Chúng tôi hy vọng rằng qua những thông tin này, các bạn cũng hiểu thêm được về không chỉ dòng điện trong chất khí là gì mà còn biết được về cả tia lửa điện và hồ quang điện. Cùng tìm hiểu thêm về nhiều kiến thức hữu ích khác tại website : https://vh2.com.vn/  nhé!!!

Source: https://vh2.com.vn
Category : Điện Tử