O que é um conversor de arco?

Um conversor de arco é um dispositivo que aceita energia elétrica e gera energia audível ou de radiofrequência. Utiliza um arco elétrico entre dois condutores que fazem parte de um circuito elétrico e requer uma alta tensão inicial para gerar o arco e uma corrente constante para sustentar o arco. O arco gerado contém um amplo espectro de frequências e pode ser ajustado para uma frequência específica usando um circuito elétrico ajustado. É também conhecido como arco de Poulsen após seu inventor e também conhecido como transmissor de arco.

O arco elétrico é composto de íons de alta temperatura altamente ionizados que atravessam um gás como o ar, que é principalmente nitrogênio inerte. São necessários cerca de 70.000 volts (V) para atravessar um espaço de 2,5 cm. Depois que o arco é iniciado e há um acúmulo de temperatura nas extremidades dos condutores, há um arco contínuo. É necessária consideração para garantir que as extremidades dos condutores não sejam fundidas porque as temperaturas dessas extremidades podem atingir a temperatura de fusão de metais condutores, como o cobre.

A corrente alternada de radiofrequência (CA) foi gerada primeiro usando um arco elétrico e um circuito ressonante. A geração de radiofrequência a partir de um conversor de arco depende da presença do arco de um circuito sintonizado através do arco. Este circuito sintonizado é um condutor com características indutivas e capacitivas, que são distribuídas e resultam em uma frequência de ressonância paralela em que as características reativas se cancelam, causando uma queda acentuada na corrente líquida através do circuito sintonizado. O resultado no estado de ressonância paralela é um estado aparentemente desconectado do arco em uma determinada frequência. A única energia do arco que pode existir em um conversor de arco é a energia na frequência ressonante paralela do circuito sintonizado.

O circuito ressonante ou sintonizado na faixa de frequência de rádio é geralmente menor que uma única volta de fio com um diâmetro de cerca de 30 cm (12 polegadas). Esse fio se torna uma antena em loop, que possui características capacitivas e indutivas distribuídas. Uma frequência de saída mais alta requer um diâmetro de loop menor, enquanto uma frequência de saída mais baixa requer um diâmetro de loop maior. Enquanto as características capacitivas são trazidas pela formação de capacitância devido à proximidade de dois condutores separados por um isolador que pode hospedar uma quantidade significativa de intensidade de campo elétrico, as características indutivas são trazidas pelo acúmulo de campo magnético ao redor de um condutor que tende opor-se a mudanças adicionais na corrente que flui através do condutor. Nas comunicações sem fio iniciais, uma fonte de alimentação de corrente contínua (CC) com um conversor de arco era o único transmissor de rádio disponível.