Un convertisseur à arc est un appareil qui accepte l’énergie électrique et génère de l’énergie audible ou radiofréquence. Il utilise un arc électrique entre deux conducteurs faisant partie d’un circuit électrique et nécessite une haute tension initiale pour générer l’arc et un courant constant pour entretenir l’arc. L’arc généré contient un large spectre de fréquences et peut être réglé sur une fréquence spécifique à l’aide d’un circuit électrique accordé. Il est également appelé arc de Poulsen du nom de son inventeur, et également connu sous le nom d’émetteur d’arc.
L’arc électrique est constitué d’ions hautement ionisés à haute température traversant un gaz tel que l’air, qui est principalement de l’azote inerte. Il faut environ 70,000 1 volts (V) pour former un arc à travers un espace de 2.54 pouce (XNUMX cm). Une fois que l’arc est amorcé et qu’il y a une accumulation de température aux extrémités des conducteurs, il y a un arc soutenu. Il est nécessaire de veiller à ce que les extrémités des conducteurs ne fondent pas car les températures de ces extrémités peuvent atteindre la température de fusion des métaux conducteurs, tels que le cuivre.
Le courant alternatif radiofréquence (AC) a d’abord été généré à l’aide d’un arc électrique et d’un circuit résonant. La génération de radiofréquence à partir d’un convertisseur à arc repose sur la présence de l’arc d’un circuit accordé à travers l’arc. Ce circuit accordé est un conducteur avec des caractéristiques à la fois inductives et capacitives, qui sont distribuées et entraînent une fréquence de résonance parallèle dans laquelle les caractéristiques réactives s’annulent, provoquant une forte diminution du courant net à travers le circuit accordé. Le résultat dans l’état de résonance parallèle est un état apparemment déconnecté de l’arc à une certaine fréquence. La seule énergie d’arc qui peut exister pour un convertisseur à arc est l’énergie à la fréquence de résonance parallèle du circuit accordé.
Le circuit résonant ou accordé dans la gamme de fréquences radio est généralement inférieur à un seul tour de fil d’un diamètre d’environ 12 pouces (30.5 cm). Ce fil devient une antenne cadre, qui a des caractéristiques capacitives et inductives réparties. Une fréquence de sortie plus élevée nécessite un diamètre de boucle plus petit, tandis qu’une fréquence de sortie plus faible nécessite un diamètre de boucle plus grand. Alors que les caractéristiques capacitives sont apportées par la formation de capacité due à la proximité de deux conducteurs séparés par un isolant pouvant héberger une quantité importante d’intensité de champ électrique, les caractéristiques inductives sont apportées par l’accumulation de champ magnétique autour d’un conducteur qui tend pour s’opposer à une nouvelle variation du courant circulant dans le conducteur. Dans les premières communications sans fil, une alimentation en courant continu (CC) avec un convertisseur d’arc était le seul émetteur radio disponible.