Un arco elettrico è il flusso di corrente elettrica presente tra due elettrodi, formato quando l’elettricità salta da un elettrodo all’altro. La connessione realizzata dal salto crea un “ponte” o arco di elettroni visibile all’occhio. Questo arco contiene calore e luminosità estremamente elevati, ideali per la saldatura e l’illuminazione.
La temperatura e la luminosità degli archi elettrici dipendono principalmente da due fattori: tipo di gas e pressione. Quando la corrente elettrica viaggia nello spazio tra gli elettrodi, riscalda l’aria circostante. Modificando la composizione chimica dell’aria, è possibile alterare il calore e la luminosità dell’arco.
Quando l’arco è racchiuso in un contenitore, di vetro o plastica a seconda del suo utilizzo, la pressione dell’aria che circonda l’arco può essere controllata per scopi specifici. L’aria può essere rimossa per creare un vuoto o può essere aggiunto un gas per creare archi ad alta pressione. Entrambi sono utilizzati in diversi tipi di illuminazione.
La bobina di Tesla è un tipo di arco elettrico che funziona a pressione atmosferica regolare. Il suo inventore, Nikola Tesla, è generalmente considerato il predecessore dell’immagine di uno “scienziato pazzo”. Questa immagine è stata evocata quando le immagini lo mostravano mentre conduceva esperimenti alla luce di archi elettrici che operavano sullo sfondo.
Il fulmine è un arco elettrico naturale che fornisce lo stesso spettacolo. L’elettricità creata nell’aria viaggia verso terra o altre nuvole. Questo forma un arco elettrico che può raggiungere diversi iarde (metri) di lunghezza.
Il forno ad arco elettrico utilizza il calore elevato nell’arco per fondere i metalli. L’elettricità passa attraverso i metalli, che li riscalda fino al punto di fusione. I rottami metallici vengono comunemente fusi utilizzando questo metodo. L’energia del forno è generalmente inferiore rispetto a un altoforno. La capacità di arrestare e avviare rapidamente un forno ad arco consente a un’acciaieria di modificare il carico del forno in base alle proprie esigenze.
I saldatori utilizzano lo stesso principio per la saldatura ad arco elettrico. Le aste di metallo sono elettrificate da un alimentatore e si forma un arco quando le aste entrano in contatto con un altro metallo. Viene generato abbastanza calore per fondere i due metalli. I saldatori utilizzano quindi questo processo per saldare insieme i due metalli.
Un uso interessante dell’arco elettrico è sugli altoparlanti al plasma. Invece di utilizzare altoparlanti tradizionali per produrre suono, la maggior parte degli altoparlanti al plasma utilizza gas ionizzato o elettricità dal vivo. L’espansione e la contrazione dell’arco quando una corrente lo attraversa disturba l’aria. Questo, a sua volta, produce il suono. Si dice che gli altoparlanti al plasma producano un suono più chiaro non avendo le limitazioni fisiche che hanno molti altri altoparlanti.