Hồ quang điện là gì? Tính chất cơ bản của hồ quang điện

Hồ quang điện là gì? Tính chất và đặc điểm của hồ quang điện như thế nào? Ứng dụng của chúng ra sao? Tất cả sẽ được giải đáp thông qua bài viết dưới đây của chúng tôi. Các bạn hãy đón đọc nhé!

Hồ quang điện là gì?

Hồ quang điện chính là một dạng plasma tạo ra sự trao đổi điện tích liên tục. Hồ quang điện luôn đi kèm sự toả sáng và tỏa nhiệt mạnh. Nói một cách dễ hiểu, hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực trong môi trường chất khí. Xảy ra ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế lớn.

Dòng điện chạy qua chất khí giữa 2 cực chủ yếu là dòng electron có ion âm. Tuy nhiên, một số trường hợp vẫn có dòng ion dương chạy theo chiều ngược lại. Các ion âm và electron va đập vào anot, làm chúng nóng lên. Anot nóng nhất sẽ lên đến 3500 độ C.

Khi chất khí ở 2 cực có nhiệt độ cao thì điện trở hồ quang điện sẽ rất nhỏ. Cường độ dòng điện trong mạch lúc này lại khá lớn, hiệu điện thế lại thấp.

Tính chất cơ bản của hồ quang điện là gì?

• Hiện tượng phóng điện của hồ quang thường xảy ra khi dòng điện có trị số lớn.
• Tại trung tâm 2 cực của hồ quang điện thường có nhiệt độ rất lớn. Nhiệt độ có thể lên đến 6000 – 80000 độ K.
• Ở canot, mật độ dòng điện rất lớn, rơi vào khoảng 104 – 105 A/cm2
• Trường hợp thực tế, sự sụt áp ở canot không bị phụ thuộc vào dòng điện. Hiệu điện thế thường bằng 10 – 20V

Điều kiện để tạo ra hồ quang điện

Làm cho hai điện cực nóng đỏ lên đến mức có thể phát hiện electron

Tạo ra một điện trường ở giữa 2 cực đủ mạnh để ion hóa không khí. Hoặc tạo ra tia lửa điện, cường độ điện trường.

Ứng dụng của hồ quang điện

Hồ quang điện được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực luyện thép. Được ứng dụng quá trình phóng điện tự lực.

Bên cạnh đó, hồ quang điện được dùng vào việc hàn điện nhờ nhiệt độ cao của các cặp điện cực. Một đầu cực là que hàn, đầu còn lại là kim loại cần hàn.

Nhiệt độ cao của hồ quang điện sẽ làm que hàn nóng chảy và hàn kín vết hở.

Ngoài ra, hồ quang điện còn được ứng dụng tại các lò luyện phôi nhiệt, sản xuất kim loại,…

Tác hại của hồ quang điện

Ảnh hưởng đến các thiết bị điện

Khi thay đổi điện áp đột ngột hay ngắn mạch hệ thống cục bộ. Các thiết bị sẽ bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi hiện tượng phóng hồ quang điện này. Lúc này, các tiếp điểm động lực sẽ bị bào mòn, tổn thương dưới tác động nhiệt cao.

Các thiết bị điện hỏng thường xuyên làm các hộ gia đình, doanh nghiệp phải thay thế. Gây khó khăn trong kinh tế.

Ảnh hưởng đến con người

Hiện tượng phóng hồ quang điện sẽ gây ra cháy nổ, hoả hoạn. Đây là những việc gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe, tính mạng và tài sản của con người.

Tia lửa hồ quang điện cũng gây hỏng niêm mạc, gây hiện tượng mù loà. Chính vì vậy, khi tiếp xúc với hồ quang, các bạn phải có đồ bảo hộ cẩn thận.

Cách phòng ngừa tác động xấu từ hồ quang điện

• Cải tiến, đưa ra những sản phẩm chất lượng để tuổi thọ thiết bị được nâng cao.
• Tích hợp các module cảm biến. Đưa ra những cảnh báo về việc đóng cắt, buồng dập hồ quang hạ thế cho người sử dụng biết.
• Người lao động cần trang bị những trang phục, dụng cụ bảo hộ lao động để đảm bảo an toàn tuyệt đối.

Quá trình phát sinh và dập tắt hồ quang điện

Quá trình phát sinh hồ quang điện là gì?

Quá trình phát sinh với dòng điện bé:

• Điện trường có cường độ lớn được sinh ra giữa khoảng cách các tiếp điểm dòng điện bé.
• Điện tử ngày càng tăng thì chuyển động dưới tác dụng điện trường gây ion hoá không khí. Sinh ra hiện tượng hồ quang điện.

Nếu tiếp điểm tại dòng điện lớn thì việc phát sinh hồ quang điện sẽ phức tạp hơn:

• Lực ép giữa các tiếp điểm có trị số nhỏ làm số tiếp điểm tiếp xúc có dòng điện đi qua ít.
• Mật độ dòng điện tăng, nhiệt độ cầu chất lỏng cũng tăng rồi bốc hơi đột ngột.
• Hồ quang điện được sinh ra giữa hai tiếp điểm.

Quá trình dập tắt hồ quang điện là gì?

Quá trình ngược lại với quá trình phát sinh như sau:

• Hạ thấp nhiệt độ hồ quang bằng hơi khí hoặc dầu làm nguội. Sử dụng vách ngăn để hồ quang cọ xát.
• Vách ngăn đó chia thành nhiều phần nhỏ sẽ kéo dài hồ quang.
• Chia hồ quang thành nhiều đoạn nhỏ.
• Dùng năng lượng của hồ quang hoặc năng lượng bên ngoài để dập tắt.
• Tiêu thụ năng lượng hồ quang bằng cách mắc điện trở song song với hai tiếp điểm sinh hồ quang.

Công nghệ hàn hồ quang điện ngày nay

Hàn hồ quang điện là công nghệ hàn phổ biến nhất hiện nay. Chúng có tác dụng để nối, tháo rời các chi tiết bằng nguồn nhiệt cao.

Với công nghệ hàn hồ quang điện, hồ quang sẽ được tập trung duy nhất tại 1 điểm. Nhiệt được tập trung tuyệt đối nên vật hàn dễ nóng chảy tức thì. Thao tác này diễn ra vô cùng đơn giản tại những nơi có điện, chi phí cũng rất rẻ.

Trong tương lai, hàn hồ quang điện sẽ được biết đến nhiều hơn. Chúng có nhiều ưu điểm nên được thay thế nhiều cho phương pháp hàn khí.

Như vậy, bài viết trên đã cung cấp đầy đủ những thông tin cơ bản nhất về hồ quang điện là gì. Các tính chất, đặc điểm và ứng dụng của hồ quang điện. Tổng hợp những kiến thức đó hy vọng sẽ giúp ích được cho bạn vào cuộc sống nhé!