Khái niệm hồ quang điện là gì? Tính chất cơ bản. Điều kiện tạo ra hiện tượng phóng điện hồ quang. Ứng dụng. Tác hại của hồ quang điện và cách phòng ngừa. Quá trình phát sinh và dập tắt hồ quang điện.
Mục Lục
Khái niệm hồ quang điện là gì
Khái niệm hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực. Xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế không lớn. Trên thực tế nó là một dạng plasma tạo ra qua sự trao đổi điện tích liên tục. Khi xảy ra hiện tượng trên thường đi kèm theo tỏa sáng và tỏa nhiệt mạn
Khái niệm hồ quang điện trong dòng điện
Dòng điện sẽ chạy qua khí giữa 2 cực chủ yếu là dòng electron (và cả ion âm) đi từ cathode đến anode. Nhưng cũng có một phần là dòng ion dương đi theo chiều ngược lại. Các ion âm và electron tới va chạm vào anot, làm anot nóng lên, nhiệt độ có thể lên đến 3500 độ C.
Chất khí giữa 2 cực ở nhiệt độ cao nên bị ion hoá và dẫn điện tốt. Nhờ đó mà điện trở của khí trong hồ quang điện rất nhỏ. Cường độ dòng điện trong mạch có thể khá lớn, đạt hàng chục ampe, hiệu điện thế thấp.
>>>Xem thêm: MASTERI CENTRE POINT QUẬN 9 – PK ĐẸP NHẤT VINHOMES GRAND PARK
Những ứng dụng của hồ quang điện
Hồ quang điện thực sự có ích khi được sử dụng trong các lĩnh vực như hàn điện, luyện thép,… Những lúc này hồ quang cần được duy trì cháy ổn định. Nhưng đối với các thiết bị điện thì nó lại là yếu tố có hại.
Nhờ có nhiệt độ cao của các cặp điện cực, người ta dùng hồ quang điện trong việc hàn điện: Một cực của hồ quang là tấm kim loại cần hàn, còn cực kia là que hàn. Do nhiệt độ cao giữa hai cực, que hàn nóng chảy và lấp chỗ cần hàn lên tấm kim loại.
Ngoài ra, hồ quang điện còn được ứng dụng trong các lò luyện phôi nhiệt, nấu kim loại,….
Tác hại của hồ quang điện là gì
Khái niệm hồ quang điện tia hồ quang điện có sức mạnh rất lớn. khi chúng ta nhìn vào thì tia hồ quang làm chết các tế bào niêm mạc mắt, dẫn tới đau mắt hàn. Nếu một ai đó không trang bị bảo hộ mặt trong quá trình hàn. Thì có thể làm bong da mặt nguyên nhân do chết hết tế bào bên ngoài.
Đối với thiết bị điện như:
Cầu chì, cầu dao, máy cắt, trạm biến áp… Hồ quang lại có hại cần phải nhanh chóng được loại bỏ. Khi thiết bị điện đóng, cắt (đặc biệt là khi cắt) hồ quang phát sinh giữa các cặp tiếp điểm của thiết bị điện. Khiến mạch điện không được ngắt dứt khoát.
Hồ quang cháy lâu sau khi thiết bị điện đã đóng cắt sẽ làm hư hại các tiếp điểm và bản thân thiết bị điện. Trong trường hợp này để đảm bảo độ làm việc tin cậy của thiết bị điện yêu cầu phải tiến hành dập tắt hồ quang càng nhanh càng tốt.
Các tính chất cơ bản:
- Hiện tượng phóng điện hồ quang hầu hết chỉ xảy ra khi dòng điện có trị số lớn.
- Trung tâm hồ quang thường có nhiệt độ rất lớn, trong các khí cụ nhiệt độ có thể lên đến 6000 ÷ 80000K
- Ở cathode, mật độ dòng điện lớn, vào khoảng 104 ÷ 105 A/cm2
- Thực tế, sụt áp ở cathode không phụ thuộc vào dòng điện, và thường bằng 10 ÷ 20V
Có 2 điều kiện:
- Làm cho hai điện cực nóng đỏ lên đến mức có thể phát nhiện electron
- Tạo ra một điện trường đủ mạnh ở giữa hai điện cực để ion hoá không khí, tạo ra tia lửa điện, cường độ điện trường.
>>>Xem thêm: Biệt thự DTSD 320m2, chỉ 5,5 tỷ, cách Phú Mỹ Hưng 10 phút, khu biệt lập, dân cư hiện hữu
Ứng dụng hồ quang điện
- Quá trình phóng điện tự lực này rất hữu ích khi sử dụng trong các lĩnh vực như luyện thép,……..( Dòng hồ quang này cần được duy trì độ cháy ổn định).
- Người ta còn dùng hiện tượng phóng điện tự lực này trong việc hàn điện nhờ nhiệt độ cao của các cặp điện cực. Một cực của hồ quang là que hàn, cực kia là tấm kim loại cần hàn. Nhiệt độ cao giữa 2 cực sẽ làm que hàn nóng chảy và lấp chỗ cần hàn lên tấm kim loại.
- Ngoài ra, nó còn được dùng trong các lò luyện phôi nhiệt, nấu kim loại,….
Quá trình phát sinh
- Tiếp điểm có dòng điện bé, khoảng cách ban đầu giữa chúng rất nhỏ trong khi điện áp đặt vào có trị số nhất định, nên sẽ sinh ra điện trường có cường độ lớn trong khoảng không gian này và điện tử từ cathode có thể bật. Hiện tượng này gọi là phát xạ tự động điện tử hay còn gọi là phát xạ điện nguội. Khi số điện tử này càng nhiều thì chuyển động dưới tác dụng của điện trường sẽ làm ion hoá không khí gây ra hiện tượng hồ quang điện.
Quá trình dập tắt
Quá trình này cần những điều kiện ngược lại so với quá trình phát sinh hồ quang điện, cụ thể:
- Hạ thấp nhiệt độ hồ quang bằng cách dùng hơi khí hoặc dầu làm nguội, dùng vách ngăn để hồ quang cọ xát.
- Kéo dài hồ quang bằng cách dùng vách ngăn chia thành nhiều phần nhỏ và thổi khí dập tắt hoặc.
- Chia hồ quang thành nhiều đoạn nhỏ
- Dùng năng lượng của hồ quang hoặc năng lượng bên ngoài để dập tắt nỏ
- Tiêu thụ năng lượng hồ quang bằng cách mắc điện trở Shunt (dùng điện trở mắc song song với hai tiếp điểm sinh hồ quang).
Bài viết trên đã cho các bạn biết về Khái niệm hồ quang điện. Cảm ơn các bạn đã xem qua bài viết của mình nhé.
>>Xem thêm: Masteri Centre Point Q.9 và những điều cần biết về dự án căn hộ Masterise Homes
Lộc Đạt-tổng hợp
Tham khảo ( tschem, lioa, … )
