起因
今天6点，我像平常早起给孩子做饭。儿子帮我打下手，干一些择菜、加盐的简活。烧火用的是煤气灶。
当我把煤气灶火打着时，儿子突然问我：“把火点着的是闪电吗？”
“是电火花。”我直接回答。
“电火花是火吗？”儿子又问。
“等会儿，容我查查……”
儿子上二年级，好奇心比较重，凡事喜欢问个为什么。有时候我也觉得烦。不过考虑到问题是获取知识的前提，这也表明了孩子感兴趣，我也就不好糊弄过去了。
于是，我拿起手机度它一度，还真有相关的信息。
为了避免大家以后还要像我一样查资料，现将电火花、火、闪电和等离子体等科学知识总结如下，以便回答孩子的相关问题。
电火花是什么物质？
电火花和闪电都是由于电流击穿空气产生。它的产生需要一定的条件，即正负极之间有足够击穿空气的电场。
空气并不是完全绝缘的。在其中有一些带电荷的粒子。当电场存在时，两极之间就会有非常微弱的电流，甚至可以忽略不计。
当两极之间，每米有300万伏特电压时，空气被击穿，形成电火花。例如，家庭用220伏特电压，插销插入插座时，插销金属片和插座之间的金属片之间电压为220伏特，为了使它们之间产生电火花，那么它们之间的距离最多是73微米。这个电火花无可避免。
当空气被击穿时，为什么电流通过的地方发光发热？
首先，在电场的作用下，负极释放的高能电子轰击空气中的分子，比如氧气。空气中的分子在电子的轰击下，失去电子，原子或原子团就会带上正电荷。另外，不要忘了，电场仍然存在。
其次，游离的电子被强大的电场加速，向正极飞去。在此过程中又会轰击更多的空气分子，高能电子越来越多，链式反应逐级递增，此时，正负极之间形成了电子流，空气的电阻就相当小了。
之后，高能电子被带正电荷的原子或原子团捕获，电子能级跃迁下降，并释放出光子。到此，我们就看到了电火光。
最后来说一说，为什么电火花温度很高。温度代表的是分子或原子运动的程度，即分子或原子运动越剧烈，温度越高。当原子或分子遭到电子轰击的时候，它们获得了电子提供的动能，因此它们的运动就会变得剧烈，由此温度上升。
电火花是什么物质呢？
根据上述科学事实，可以推测电火花中的物质已经不像正常的空气分子了。它里面的分子或原子在失去电子和得到电子之间。
这就让我们想到了等离子体。
等离子体(plasma)又叫做电浆，是由部分电子被剥夺后的原子及原子团被电离后产生的正负离子组成的离子化气体状物质。它是物质除了气态、固态、液态之外的第四种存在状态。
根据这个定义，可以看出电火花就是等离子体。
火是什么物质？
若要回答电火花是不是火花，还需要知道火是什么物质。
我们知道剧烈的氧化还原放能反应才能出现火焰。
那么火焰有什么性质呢？
有科学家发现火焰是有质量的。火焰在失重下呈球形。
另外也有物理老师做过一个实验：电场中放置点燃的蜡烛。
没有加电压时，蜡烛的火焰呈现正常的形态。
当加上电压后，火焰在电场中变成了球状。
通过这个实验，可以证明火焰中有带电荷的正负粒子。火焰实际上就是等离子体。火焰中的各种原子或原子团都在得电子失去电子之间。这样更容易发现化学反应。
结论
通过以上的分析，我们发现电火花、闪电和火焰都是等离子体，因此说电火花是火也是可以的。电火花经过煤气和氧气的混合物时，导致氧气和煤气都发生电离，剧烈碰撞，发生氧化还原反应，即点火成功。
在宇宙中等离子体的质量在宇宙中占比90%以上。我们地球的高层大气被太阳风轰击也形成了一层等离子大气。太阳内部物质也是等离子体状态的（众多恒星内部物质是等离子体，所以等离子体的质量很大）。目前我国研究的可控核聚变，用的也是等离子体氢的同位素。当氢原子的电子被剥夺后，才能将质子（氢离子）用磁场束缚在核聚变反应器中，持续聚变。
热门跟贴