Un arc électrique est le flux de courant électrique présent entre deux électrodes, formé lorsque l’électricité saute d’une électrode à l’autre. La connexion faite à partir du saut crée un pont ou arc d’électrons visible à l’œil. Cet arc contient une chaleur et une luminosité extrêmement élevées, idéales pour le soudage et l’éclairage.
La température et la luminosité des arcs électriques dépendent principalement de deux facteurs : le type de gaz et la pression. Lorsque le courant électrique circule dans l’espace entre les électrodes, il chauffe l’air qui l’entoure. En modifiant la composition chimique de l’air, la chaleur et la luminosité de l’arc peuvent être modifiées.
Lorsque l’arc est enfermé dans un conteneur, en verre ou en plastique selon son utilisation, la pression d’air entourant l’arc peut être contrôlée à des fins spécifiques. L’air peut être retiré pour créer un vide, ou un gaz peut être ajouté pour créer des arcs à haute pression. Les deux sont utilisés dans différents types d’éclairage.
La bobine Tesla est un type d’arc électrique qui fonctionne à pression atmosphérique régulière. Son inventeur, Nikola Tesla, est généralement considéré comme le prédécesseur de l’image d’un scientifique fou. Cette image a été évoquée lorsque des images le montraient en train de mener des expériences à la lumière d’arcs électriques fonctionnant en arrière-plan.
La foudre est un arc électrique naturel qui offre le même spectacle. L’électricité créée dans l’air se déplace vers le sol ou d’autres nuages. Cela forme un arc électrique qui peut atteindre plusieurs mètres de long.
Le four à arc électrique utilise la chaleur élevée de l’arc pour faire fondre les métaux. L’électricité traverse les métaux, ce qui les chauffe jusqu’à leur point de fusion. Les ferrailles sont généralement fondues à l’aide de cette méthode. L’énergie du four est généralement inférieure à celle d’un haut fourneau. La possibilité d’arrêter et de démarrer rapidement un four à arc permet à une aciérie de modifier la charge du four en fonction de ses besoins.
Les soudeurs utilisent le même principe pour le soudage à l’arc électrique. Les tiges métalliques sont électrifiées par une alimentation électrique et un arc se forme lorsque les tiges entrent en contact avec un autre métal. Assez de chaleur est générée pour faire fondre les deux métaux. Les soudeurs utilisent ensuite ce processus pour souder les deux métaux ensemble.
Une utilisation intéressante de l’arc électrique est sur les haut-parleurs à plasma. Au lieu d’utiliser des haut-parleurs traditionnels pour produire du son, la majorité des haut-parleurs à plasma utilisent du gaz ionisé ou de l’électricité en direct. L’expansion et la contraction de l’arc lorsqu’un courant le traverse perturbe l’air. Ceci, à son tour, produit du son. On dit que les haut-parleurs à plasma produisent un son plus clair en n’ayant pas les limitations physiques de nombreux autres haut-parleurs.