Elektrické oblouky mezi vedení a sběrače elektrického vlaku po námraza trolejového vedení
Elektřina oblouky mezi napájecí kolejnice a elektrické pickup „bota“ v Londýnském metru
elektrický oblouk je ve formě elektrického výboje s nejvyšší proudovou hustotou. Maximální proud obloukem je omezen pouze vnějším obvodem, nikoli samotným obloukem.,
oblouk mezi dvěma elektrodami může být iniciován ionizací a výbojem záře, když se zvyšuje proud elektrodami. Rozkladné napětí mezery elektrody je kombinovaná funkce tlaku, vzdálenosti mezi elektrodami a typu plynu obklopujícího elektrody. Při spuštění oblouku je jeho svorkové napětí mnohem menší než žhavicí výboj a proud je vyšší. Oblouk v plynech v blízkosti atmosférického tlaku je charakterizován viditelnými emisemi světla, vysokou hustotou proudu a vysokou teplotou., Oblouk se liší od záře vypouštění částečně podobné teploty elektronů a kladných iontů; v doutnavý výboj, ionty jsou mnohem chladnější než elektrony.
vypracovány oblouk může být iniciována dvěma elektrodami zpočátku v kontaktu a byly od sebe; to může zahájit oblouk bez vysoké napětí doutnavý výboj. To je způsob, svářeč začíná svařovat společné, na okamžik se dotýká svařovací elektrody vůči obrobku pak odstoupení, dokud stabilní oblouk je tvořen., Dalším příkladem je oddělení elektrických kontaktů ve spínačích, relé nebo jističích; ve vysokoenergetických obvodech může být vyžadováno potlačení oblouku, aby se zabránilo poškození kontaktů.
Elektrický odpor podél kontinuální elektrický oblouk vytváří teplo, které ionizuje další molekuly plynu (kde je stupeň ionizace je závislá na teplotě), a dle tohoto pořadí: pevná látka-kapalina-plyn-plazma, plyn se postupně proměnil v tepelném plazmatu. Tepelná plazma je v tepelné rovnováze; teplota je relativně homogenní v atomech, molekulách, iontech a elektronech., Energie daná elektronům je rychle rozptýlena na těžší částice elastickými kolizemi kvůli jejich velké pohyblivosti a velkému počtu.
proud v oblouku je udržován termiontovou emisí a polní emisí elektronů na katodě. Proud může být soustředěn ve velmi malém horkém místě na katodě; aktuální hustoty v řádu jednoho milionu ampérů na čtvereční centimetr lze nalézt. Na rozdíl od výboje záře má oblouk málo rozpoznatelnou strukturu, protože pozitivní sloupec je poměrně jasný a rozšiřuje se téměř na elektrody na obou koncích., Katodový pád a anodový pád několika voltů se vyskytují ve zlomku milimetru každé elektrody. Kladný sloupec má nižší gradient napětí a může chybět ve velmi krátkých obloucích.
nízkofrekvenční (méně než 100 Hz) oblouk střídavého proudu připomíná oblouk stejnosměrného proudu; v každém cyklu je oblouk iniciován rozpadem a role výměny elektrod, jako anoda nebo katoda, když se proud obrátí., Jako frekvence se zvýší proud, není dostatek času pro všechny ionizace, aby se rozešli na každé polovině cyklu, a rozpis je již nejsou potřebné k udržení oblouku; napětí vs. současná charakteristika se stává téměř ohmický.
elektrický oblouk mezi prameny drátu.
různé tvary elektrických oblouků jsou vznikajícími vlastnostmi nelineárních vzorů proudu a elektrického pole., Oblouku dochází v plynu-naplněný prostor mezi dvěma vodivými elektrodami (často vyrobeny z wolframu nebo uhlík) a to má za následek velmi vysokou teplotu, schopné tavení nebo vypařování většinu materiálů. Elektrický oblouk je nepřetržitý výboj, zatímco podobný elektrický výboj jiskry je okamžitý. Elektrický oblouk může nastat buď v stejnosměrných (stejnosměrných) obvodech nebo v obvodech střídavého proudu (AC). V druhém případě může oblouk znovu zasáhnout každý poloviční cyklus proudu., Elektrický oblouk se liší od doutnavý výboj v tom, že proudová hustota je poměrně vysoká, a pokles napětí v oblouku je nízká; v katodové, proudové hustoty může být stejně vysoká jako jeden megaampere na čtvereční centimetr.
elektrický oblouk má nelineární vztah mezi proudem a napětím. Jakmile oblouk je stanovena (buď progrese od doutnavý výboj nebo okamžik dotyku elektrody pak je odděluje), zvýšená aktuální výsledky v nižší napětí mezi obloukové svorky., Tento negativní odporový efekt vyžaduje, aby byla do obvodu umístěna nějaká pozitivní forma impedance (jako elektrický předřadník), aby se udržel stabilní oblouk. Tato vlastnost je důvodem, proč se nekontrolované elektrické oblouky v přístrojích stávají tak destruktivními, protože jakmile jsou zahájeny, oblouk bude čerpat stále více proudu z pevného napětí, dokud nebude přístroj zničen.