Vận dụng (M3)

Khảo sát phân bố điện trường và hiệu quả bảo vệ của hệ thống chống sét chủ động ESE. Các phát biểu sau đây là đúng hay sai?

Phát biểu	Đúng	Sai
Cường độ điện trường do đám mây dông gây ra tại mọi điểm trên mặt đất phẳng và tại đỉnh cột thu lôi ESE là hoàn toàn bằng nhau do đều nằm trong cùng một điện trường đều
Cột ESE phát ra tia ion mồi sớm giúp kéo dài quãng đường dẫn điện chủ động hướng lên, từ đó mở rộng bán kính bảo vệ công trình so với cột kim loại thụ động có cùng chiều cao
Khi tia ion dương từ cột ESE đi lên gặp dòng electron từ đám mây đi xuống, một dòng điện cường độ rất lớn chạy qua thân cột nối đất, sinh ra công suất tỏa nhiệt
Nếu tăng khoảng cách giữa đám mây dông và mặt đất lên gấp đôi trong khi lượng điện tích trên mây không đổi, hiệu điện thế giữa mây và đất sẽ bị giảm đi một nửa

Giải thích đáp án:

Đây là câu hỏi M3.

(a) Phát biểu a sai.

Dù mây và mặt đất tạo thành tụ phẳng, nhưng sự xuất hiện của cột kim loại (vật dẫn) nhô cao làm méo các đường sức điện.

Cường độ điện trường tại đỉnh cột cao hơn gấp nhiều lần so với khu vực mặt đất phẳng do hiệu ứng tập trung điện tích ở mũi nhọn.

(b) Phát biểu b đúng.

Lợi thế của ESE là thời gian phát xạ sớm , tạo ra tia mồi vươn cao hơn để đón tia sét từ mây xuống, mở rộng đáng kể thể tích và bán kính không gian an toàn.

(c) Phát biểu c đúng.

Kênh dẫn điện hình thành khép kín mạch, lượng lớn điện tích di chuyển qua điện trở của thân cột và dây nối đất sinh ra nhiệt lượng theo định luật Joule-Lenz, ứng với công suất tức thời .

(d) Phát biểu d sai.

Theo công thức điện dung tụ điện phẳng , nếu tăng gấp đôi thì điện dung giảm đi một nửa.

Mặt khác . Vì không đổi, giảm đi một nửa sẽ làm cho hiệu điện thế tăng lên gấp đôi, chứ không phải giảm đi một nửa.