電気アークとは？

電気アークは、電気が一方の電極から別の電極にジャンプするときに形成される、2つの電極間に存在する電流の流れです。 ジャンプから作られた接続は、目に見える電子の「ブリッジ」またはアークを作成します。 電気アークには非常に高い熱と輝度が含まれており、溶接と照明に最適です。

電気アークの温度と光度は、主に2つの要因に依存します。ガスの種類と圧力です。 電流が電極間のギャップを流れると、周囲の空気が加熱されます。 空気の化学組成を変えることにより、電気アークの熱と明るさを変えることができます。

アークが用途に応じてガラスまたはプラスチック製の容器に入れられている場合、アークを囲む空気圧は特定の目的のために制御できます。 空気を除去して真空にするか、ガスを追加して高圧アークを作成できます。 両方とも異なるタイプの照明で使用されます。

テスラコイルは、通常の大気圧で動作する一種の電気アークです。 その発明者であるニコラ・テスラは、一般に「気違いの科学者」のイメージの前身と考えられています。 この画像は、バックグラウンドで動作している電気アークの光の下で実験を行っている写真を彼が示したときに想起されました。

雷は、同じ光景を提供する自然に発生する電気アークです。 空中で発生した電気は、地面または他の雲に移動します。 これにより、数ヤード（メートル）の長さに達する可能性がある電気アークフラッシュが形成されます。

電気アーク炉は、アークの高熱を使用して金属を溶かします。 電気は金属を通過し、金属を融点まで加熱します。 スクラップ金属は通常、この方法を使用して溶解します。 炉からのエネルギーは通常、高炉に比べて低くなります。 アーク炉を迅速に停止および開始できるため、製鉄所はニーズに応じて炉の負荷を変更できます。

溶接機は、アーク溶接にも同じ原理を使用しています。 金属製の棒は電源によって帯電し、棒が別の金属と接触すると電気アークが形成されます。 2つの金属を溶かすのに十分な熱が発生します。 電気アーク溶接機は、このプロセスを利用して2つの金属を一緒に溶接します。

電気アークの興味深い用途の1つは、プラズマスピーカーです。 従来のスピーカーを使用して音を生成する代わりに、プラズマスピーカーの大半はイオン化ガスまたはライブ電気を使用します。 電流がアークを通過するときのアークの膨張と収縮は、空気を乱します。 これにより、音が発生します。 プラズマスピーカーは、他の多くのスピーカーにある物理的な制限がないため、よりクリアなサウンドを生成すると言われています。