łuki elektryczne między linią energetyczną a pantografami pociągu elektrycznego po oblodzeniu sieci trakcyjnej
łuki elektryczne między szyną zasilającą a odbiornikiem elektrycznym „but” w londyńskim pociągu podziemnym
łuk elektryczny jest formą wyładowania elektrycznego o najwyższej gęstości prądu. Maksymalny prąd przez łuk jest ograniczony tylko przez obwód zewnętrzny, a nie przez sam łuk.,
łuk między dwiema elektrodami może być inicjowany przez jonizację i wyładowanie jarzeniowe, gdy prąd przez elektrody jest zwiększany. Napięcie przebicia szczeliny elektrodowej jest połączoną funkcją ciśnienia, odległości między elektrodami i rodzaju gazu otaczającego elektrody. Gdy rozpoczyna się łuk, jego napięcie końcowe jest znacznie mniejsze niż wyładowanie jarzeniowe, a prąd jest wyższy. Łuk w gazach w pobliżu ciśnienia atmosferycznego charakteryzuje się emisją światła widzialnego, wysoką gęstością prądu i wysoką temperaturą., Łuk różni się od wyładowania jarzeniowego częściowo przez podobne temperatury elektronów i jonów dodatnich; w wyładowaniu jarzeniowym jony są znacznie zimniejsze niż elektrony.
ciągniony łuk może być inicjowany przez dwie elektrody początkowo stykające się i odciągnięte od siebie; może to zainicjować łuk bez wyładowania jarzeniowego wysokiego napięcia. W ten sposób spawacz zaczyna spawać spoinę, chwilowo dotykając elektrody spawalniczej o obrabiany przedmiot, a następnie wycofując ją, aż do utworzenia stabilnego łuku., Innym przykładem jest separacja styków elektrycznych w przełącznikach, przekaźnikach lub wyłącznikach; w obwodach wysokoenergetycznych może być wymagane tłumienie łuku, aby zapobiec uszkodzeniu styków.
opór elektryczny wzdłuż ciągłego łuku elektrycznego tworzy ciepło, które jonizuje więcej cząsteczek gazu (gdzie stopień jonizacji jest określony przez temperaturę), i zgodnie z tą sekwencją: ciało stałe-ciecz-gaz-Plazma; gaz jest stopniowo przekształcany w plazmę termiczną. Plazma termiczna znajduje się w równowadze termicznej; temperatura jest stosunkowo jednorodna w atomach, cząsteczkach, jonach i elektronach., Energia dana elektronom jest szybko rozpraszana do cięższych cząstek przez zderzenia sprężyste, ze względu na ich dużą mobilność i dużą liczbę.
prąd w łuku jest podtrzymywany przez emisję termiczną i emisję pola elektronów na katodzie. Prąd może być skoncentrowany w bardzo małym gorącym punkcie na katodzie; można znaleźć gęstości prądu rzędu miliona amperów na centymetr kwadratowy. W przeciwieństwie do wyładowania jarzeniowego łuk ma mało dostrzegalną strukturę, ponieważ kolumna dodatnia jest dość jasna i rozciąga się prawie do elektrod na obu końcach., Spadek katody i spadek anody o kilka woltów następuje w ułamku milimetra każdej elektrody. Kolumna dodatnia ma niższy gradient napięcia i może być nieobecna w bardzo krótkich łukach.
łuk prądu zmiennego o niskiej częstotliwości (poniżej 100 Hz) przypomina łuk prądu stałego; w każdym cyklu łuk jest inicjowany przez awarię, a elektrody wymieniają się rolami, jako anoda lub katoda, gdy prąd się odwraca., Wraz ze wzrostem częstotliwości prądu, nie ma wystarczająco dużo czasu na jonizację, aby rozproszyć się w każdym cyklu pół, a awaria nie jest już potrzebna do podtrzymania łuku; charakterystyka napięcia w stosunku do prądu staje się bardziej prawie omowa.
łuk elektryczny między pasmami drutu.
różne kształty łuków elektrycznych są właściwościami nieliniowych wzorów prądu i pola elektrycznego., Łuk występuje w przestrzeni wypełnionej gazem między dwiema elektrodami przewodzącymi (często wykonanymi z wolframu lub węgla) i powoduje to bardzo wysoką temperaturę, zdolną do topienia lub odparowania większości materiałów. Łuk elektryczny jest wyładowaniem ciągłym, podczas gdy podobne wyładowanie iskrowe jest chwilowe. Łuk elektryczny może występować zarówno w obwodach prądu stałego (DC), jak i w obwodach prądu przemiennego (AC). W tym drugim przypadku łuk może ponownie uderzyć w każdą połowę cyklu prądu., Łuk elektryczny różni się od wyładowania jarzeniowego tym, że gęstość prądu jest dość wysoka, a spadek napięcia w łuku jest niski; na katodzie gęstość prądu może wynosić nawet jeden megaamper na centymetr kwadratowy.
łuk elektryczny ma nieliniową zależność między prądem a napięciem. Po ustanowieniu łuku (poprzez progresję od wyładowania jarzeniowego lub chwilowe dotknięcie elektrod, a następnie ich oddzielenie), zwiększony prąd powoduje niższe napięcie między zaciskami łuku., Ten negatywny efekt rezystancji wymaga, aby pewna dodatnia forma impedancji (jako statecznik elektryczny) była umieszczona w obwodzie w celu utrzymania stabilnego łuku. Ta właściwość jest powodem niekontrolowane łuki elektryczne w aparacie stają się tak destrukcyjne, ponieważ po zainicjowaniu łuk będzie pobierał coraz więcej prądu z zasilania o stałym napięciu, dopóki Aparatura nie zostanie zniszczona.