قوس الکتریکی

قوس الکتریکی حالتی از تخلیه الکتریکی در هوا یا دیگر محیط هایی است که معمولاً نارسانا هستند. زمانی که جریان الکتریکی توسط هوای بین دو رسانا که مستقیماً با هم در تماس نیستند منتقل شود، قوس الکتریکی ایجاد می شود. این قوس به ولتاژ، هدایت الکتریکی محیط و فاصله بین دو رسانا بستگی دارد.
یکی از روش های تولید نانوتیوب های کربنی استفاده از قوس الکتریکی است.
سال ۱۸۰۲ دانشمندی روسی به نام واسیلی ولادیمیروویچ پتروف پی برد که اگر دو تکه زغال چوب را به قطب های باتری بزرگی وصل کنیم و آن ها را به هم تماس دهیم و سپس کمی از هم جدا کنیم شعله روشنی بین دو تکه زغال دیده می شود؛ و انتهای آن ها که از شدت گرما سفید شده است نور خیره کننده ای گسیل می دارد. هفت سال بعد دیوی (H.Davy) فیزیکدان انگلیسی این پدیده را مشاهده نمود و پیشنهاد کرد که این پدیده به احترام ولادیمیروویچ قوس ولتا نامیده شود.
جریان الکتریکی از جاری شدن الکترون ها در یک مسیر رسانا به وجود می آید. هرگاه در چنین مسیری یک شکاف هوا (گاز) ایجاد شود جریان الکترونی و در نتیجه جریان الکتریکی قطع خواهد شد. چنانچه شکاف هوا به اندازه کافی باریک و اختلاف پتانسیل و شدت جریان زیاد باشد، گاز میان شکاف یونیزه شده و قوس الکتریکی برقرار می شود.
در قوس الکتریکی الکترودها در اثر حرارت سفید رنگ می شوند. ستونی از گاز ملتهب رسانای الکتریکی بین الکترودها وجود دارد. چون الکترود مثبت دمایش از الکترود منفی بیشتر است زود تر از بین می رود. در نتیجه تصعید شدید کربن صورت گرفته و در آن الکترود (الکترود مثبت) فرورفتگی به وجود می آید که به دهانه مثبت معروف است و داغ ترین نقطه الکترودهاست. دمای دهانه در هوا و در فشار جو به ۴۰۰۰ درجه سانتیگراد می رسد. در لامپ های قوسی سازوکارهای منظم و خود کار خاصی برای نزدیک کردن تکه های کربن با سرعت یکنواخت وقتی با سوختن از بین می روند، مورد استفاده قرار می گیرند. برای اینکه سایش و خوردگی الکترود مثبت به خاطر دمای بالایش بیشتر است، برای همین همیشه الکترود کربن مثبت کلفت تر از الکترود منفی انتخاب می شود.

قوس الکتریکی (electric arc)
تخلیۀ الکتریکی پیوستۀ جریان الکتریکی بالا بین دو الکترود، با ایجاد نور درخشان و گرما. از این پدیده برای ساخت لامپ های قوسی (لامپ قوسی زغالی) استفاده می کنند. این لامپ زمانی در دستگاه های نمایش فیلم کاربرد فراوان داشت. در کورۀ قوس الکتریکی، قوسی که بین الکترودهای کربنی عظیم و بار فلزی داخل کوره ایجاد می شود، گرمای لازم برای ذوب فلز را فراهم می کند. در جوشکاری قوسی، گرمای لازم برای گداخت فلز را قوس الکتریکی تأمین می کند. تخلیۀ الکتریکی در گازهای کم فشار، از جمله در لامپ های نئون و سدیم، را نیز قوس الکتریکی به حساب می آورند.