elektriska bågar mellan kraftledningen och strömavtagare i ett eltåg efter kontakt med isbildning
elbågar mellan strömskenan och elektrisk pickup ”sko” på ett tunnelbanetåg i London
en elektrisk båge är formen av elektrisk urladdning med högsta strömtäthet. Den maximala strömmen genom en båge begränsas endast av den externa kretsen, inte av själva bågen.,
en båge mellan två elektroder kan initieras genom jonisering och glödutsläpp, när strömmen genom elektroderna ökas. Nedbrytningsspänningen hos elektrodgapet är en kombinerad funktion av trycket, avståndet mellan elektroderna och typen av gas som omger elektroderna. När en båge startar är dess terminalspänning mycket mindre än en glödutsläpp och strömmen är högre. En båge i gaser nära atmosfärstryck kännetecknas av synligt ljusutsläpp, hög strömtäthet och hög temperatur., En båge skiljer sig från en glödutsläpp delvis av elektronernas liknande temperaturer och de positiva jonerna; i en glödutsläpp är jonerna mycket kallare än elektronerna.
en dragen båge kan initieras av två elektroder initialt i kontakt och dras isär; detta kan initiera en båge utan högspännings glöd urladdning. Så här börjar en svetsare svetsa en fog, som tillfälligt rör svetselektroden mot arbetsstycket och drar sedan tillbaka den tills en stabil båge bildas., Ett annat exempel är separation av elektriska kontakter i växlar, reläer eller brytare; i högenergikretsar kan bågdämpning krävas för att förhindra skador på kontakter.
elektrisk resistans längs den kontinuerliga elektriska bågen skapar värme, som joniserar fler gasmolekyler (där graden av jonisering bestäms av temperaturen) och enligt denna sekvens: fast-flytande-gas-plasma; gasen omvandlas gradvis till en termisk plasma. En termisk plasma är i termisk jämvikt; temperaturen är relativt homogen genom atomer, molekyler, joner och elektroner., Den energi som ges till elektroner sprids snabbt till de tyngre partiklarna genom elastiska kollisioner, på grund av deras stora rörlighet och stora antal.
strömmen i bågen upprätthålls genom termionisk emission och fältutsläpp av elektroner vid katoden. Strömmen kan koncentreras i en mycket liten varm plats på katoden; nuvarande densiteter i storleksordningen en miljon ampere per kvadratcentimeter kan hittas. Till skillnad från en glödutsläpp har en båge liten urskiljbar struktur, eftersom den positiva kolumnen är ganska ljus och sträcker sig nästan till elektroderna i båda ändarna., Katodfallet och anodfallet på några volt uppträder inom en bråkdel av en millimeter av varje elektrod. Den positiva kolumnen har en lägre spänningsgradient och kan vara frånvarande i mycket korta bågar.
en lågfrekvent (mindre än 100 Hz) växelströmsbåge liknar en likströmsbåge; på varje cykel initieras bågen genom nedbrytning och elektroderna utbytesroller, som anod eller katod, när strömmen återgår., När frekvensen av strömmen ökar finns det inte tillräckligt med tid för all jonisering att sprida sig på varje halvcykel, och uppdelningen behövs inte längre för att upprätthålla bågen; spänningen mot strömkarakteristiken blir mer nästan ohmsk.
elektrisk ljusbåge mellan trådsträngar.
de olika formerna av elektriska bågar är framväxande egenskaper hos icke-linjära mönster av ström och elektriskt fält., Bågen förekommer i det gasfyllda utrymmet mellan två ledande elektroder (ofta gjorda av volfram eller kol) och det resulterar i en mycket hög temperatur, som kan smälta eller förånga de flesta material. En elektrisk båge är en kontinuerlig urladdning, medan liknande elektrisk gnista urladdning är tillfällig. En elektrisk ljusbåge kan förekomma antingen i likströmskretsar eller i växelströmskretsar. I det senare fallet kan bågen åter strejka på varje halvcykel av strömmen., En elektrisk båge skiljer sig från en glödutsläpp genom att strömtätheten är ganska hög och spänningsfallet inom bågen är lågt; vid katoden kan strömtätheten vara så hög som en megaampere per kvadratcentimeter.
en ljusbåge har ett icke-linjärt förhållande mellan ström och spänning. När bågen är etablerad (antingen genom progression från en glödutsläpp eller genom att tillfälligt röra elektroderna och sedan separera dem), resulterar ökad ström i en lägre spänning mellan bågterminalerna., Denna negativa motståndseffekt kräver att någon positiv form av impedans (som en elektrisk ballast) placeras i kretsen för att upprätthålla en stabil båge. Den här egenskapen är anledningen till att okontrollerade elektriska bågar i apparater blir så destruktiva sedan en gång initierats, kommer en båge att dra mer och mer ström från en fastspänningsförsörjning tills apparaten förstörs.