Elektrisk buer mellom kraftledning og pantographs av et elektrisk tog etter kontaktledningen ising
Elektrisitet buer mellom makt jernbane og elektrisk pickup «sko» på en London-T-tog
En elektrisk lysbue er i form av elektrisk utladning med den høyeste nåværende tetthet. Maksimal strøm gjennom en bue er bare begrenset av den ytre kretsen, ikke av arc seg selv.,
En bue mellom to elektroder kan være initiert av ionisering og glød utslipp, når gjeldende gjennom elektrodene er økt. Fordelingen spenning på elektrodene gap er en kombinert funksjon av trykket, avstand mellom elektrodene og type gass rundt elektrodene. Når en bue starter sin terminal spenning er mye mindre enn en glød utslipp, og strøm er høyere. En bue i gasser i nærheten av det atmosfæriske trykket er preget av synlig lys-utslipp, høyt nåværende tetthet og høy temperatur., En bue skiller seg fra en glød utslipp dels ved lignende temperaturer av elektroner og positive ioner; i en glød utslipp, ioner er mye kaldere enn elektroner.
En trukket arc kan være initiert av to elektroder i utgangspunktet i kontakt og trekkes fra hverandre, og dette kan sette i gang en bue uten høy spenning glød utslipp. Dette er den måten en sveiser begynner å sveise en felles, et øyeblikk å berøre sveising elektroden mot arbeidsstykket deretter trekke det til en stabil arc er dannet., Et annet eksempel er separasjon av elektriske kontakter, brytere, reléer eller effektbrytere; i høy-energi kretser arc undertrykkelse kan være nødvendig for å hindre skade på kontakter.
Elektrisk motstand langs kontinuerlig lysbue skaper varme, som ionizes mer gass molekyler (hvor graden av ionisering er bestemt av temperatur), og som per denne rekkefølgen: solid-væske-gass-plasma; gassen er gradvis omgjort til en termisk plasma. En termisk plasma er i termisk likevekt; temperaturen er relativt ensartet i hele atomer, molekyler, ioner og elektroner., Den energi som er gitt til elektroner er spredt seg raskt til tyngre partikler av elastiske kollisjoner på grunn av stor mobilitet og store tall.
Gjeldende i arc-opprettholdes ved thermionic stråling og felt utslipp av elektroner ved katoden. Gjeldende kan være konsentrert i en liten hot-spot på katoden; dagens tettheter på ordre over en million ampere per kvadratcentimeter kan bli funnet. I motsetning til en glød utslipp, en bue har lite merkbar struktur, siden den positive kolonnen er ganske lyse og strekker seg nesten til elektrodene på begge ender., Katoden høsten og anode fall et par volt skje i løpet av en brøkdel av en millimeter hver elektrode. Den positive kolonne har en lavere spenning gradient og kan være fraværende i svært korte buer.
En lav-frekvens (mindre enn 100 Hz) vekselstrøm arc ligner en direkte gjeldende arc; på hver syklus, arc er initiert av sammenbrudd, og elektrodene interchange roller, som anode eller katode, når gjeldende reverserer., Som frekvens av strøm øker, er det ikke nok tid for alle ionisering til å spre seg på hver halvdel syklus, og fordelingen er ikke lenger nødvendig å opprettholde arc; spenning vs. gjeldende karakteristiske blir mer nesten ohmske.
lysbue mellom tråder av wire.
De ulike former for elektrisk buer er emergent egenskaper av ikke-lineære mønstre av nåværende og elektrisk felt., Arc oppstår i gass-fylt plass mellom to ledende elektroder (ofte laget av tungsten eller karbon) og det resulterer i en meget høy temperatur, i stand til å smelte eller vaporizing de fleste materialer. En elektrisk lysbue er en kontinuerlig utslipp, mens tilsvarende elektrisk gnist utslipp er forbigående. En elektrisk lysbue kan oppstå enten i likestrøm (DC) kretser eller vekselstrøm (AC) – kretser. I sistnevnte tilfelle, arc kan re-strike på hver halvdel syklus av gjeldende., En elektrisk lysbue er forskjellig fra en glød utslipp i at dagens tetthet er ganske høy, og spenningsfall i arc er lave; ved katoden, den nåværende tetthet kan være så høyt som en megaampere per kvadratcentimeter.
En elektrisk lysbue har en ikke-lineær sammenheng mellom strøm og spenning. Når buen er etablert (enten ved progresjon fra en glød utslipp eller ved å kort berøre elektrodene da skille dem), økt gjeldende resulterer i en lavere spenning mellom arc terminaler., Denne negative motstand effekt krever at noen positiv form av impedans (som en elektrisk ballast) plasseres i kretsen for å opprettholde en stabil lysbue. Denne eiendommen er grunnen til ukontrollerte elektriske lysbuer i apparatet bli så ødeleggende siden en gang startet, en bue vil trekke mer og mer gjeldende fra en fast spenning til apparatet er ødelagt.