Co to jest konwerter łuku?
Konwerter łuku jest urządzeniem, które przyjmuje energię elektryczną i wytwarza energię słyszalną lub o częstotliwości radiowej. Wykorzystuje łuk elektryczny między dwoma przewodnikami, które są częścią obwodu elektrycznego, i wymaga początkowego wysokiego napięcia do wytworzenia łuku oraz stałego prądu do podtrzymania łuku. Wygenerowany łuk zawiera szerokie spektrum częstotliwości i może być dostrojony do określonej częstotliwości za pomocą obwodu elektrycznego dostrajanego. Jest również określany jako łuk Poulsena po jego wynalazcy, a także znany jako przekaźnik łuku.
Łuk elektryczny składa się z wysoko zjonizowanych jonów wysokotemperaturowych przechodzących przez gaz, taki jak powietrze, które jest głównie obojętnym azotem. Łuk zajmuje około 70 000 woltów (V) w poprzek 1-calowej (2,54 cm) szczeliny. Gdy łuk zostanie uruchomiony, a na końcach przewodów dojdzie do wzrostu temperatury, nastąpi ciągłe iskrzenie. Należy wziąć pod uwagę, aby końce przewodów nie były stopione, ponieważ temperatury tych końców mogą osiągnąć temperaturę topnienia metali przewodzących, takich jak miedź.
Prąd przemienny o częstotliwości radiowej (AC) został po raz pierwszy wygenerowany za pomocą łuku elektrycznego i obwodu rezonansowego. Generowanie częstotliwości radiowej z konwertera łuku zależy od obecności łuku strojonego obwodu w poprzek łuku. Ten zestrojony obwód jest przewodnikiem o charakterystyce zarówno indukcyjnej, jak i pojemnościowej, które są rozmieszczone i dają równoległą częstotliwość rezonansową, przy czym charakterystyki reaktywne znoszą się nawzajem, powodując gwałtowny spadek prądu netto w obwodzie dostrajanym. Wynikiem stanu równoległego rezonansu jest stan pozornie odłączony od łuku z określoną częstotliwością. Jedyną energią łuku, która może istnieć w konwerterze łuku, jest energia o równoległej częstotliwości rezonansowej dostrojonego obwodu.
Obwód rezonansowy lub strojony w zakresie częstotliwości radiowych jest zwykle mniejszy niż pojedynczy zwój drutu o średnicy około 12 cali (30,5 cm). Drut ten staje się anteną pętlową, która ma rozproszone cechy pojemnościowe i indukcyjne. Wyższa częstotliwość wyjściowa wymaga mniejszej średnicy pętli, natomiast niższa częstotliwość wyjściowa wymaga większej średnicy pętli. Podczas gdy charakterystyki pojemnościowe są tworzone przez tworzenie pojemności z powodu bliskiej odległości dwóch przewodników oddzielonych izolatorem, który może pomieścić znaczną ilość natężenia pola elektrycznego, charakterystyki indukcyjne są wytwarzane przez nagromadzenie pola magnetycznego wokół przewodnika, który ma tendencję w celu przeciwdziałania dalszej zmianie prądu przepływającego przez przewodnik. We wczesnej komunikacji bezprzewodowej jedynym dostępnym nadajnikiem radiowym był zasilacz prądu stałego (DC) z konwerterem łuku.