por Un arco eléctrico, o descarga voltaíca, es un fenómeno eléctrico que sucede entre dos electrodos sometidos a una diferencia voltaje dentro de un medio gaseoso. Cuando la diferencia de voltaje es lo suficientemente elevada para superar la resistencia eléctrica del gase, se desencadena un flujo de corriente el cual en muchos casos se puede apreciar a simple vista. Este flujo de corriente se ve precisamente como un arco de luz que conecta los electrodos.
La luz que surge del arco eléctrico es causada por la descomposición eléctrica del gas aislante. En el caso de aire convencional, la descomposición forma plasma, el cual emite una gran cantidad de luz.
Historia del arco eléctrico
Este fenómeno fue descubierto y descrito a principios del siglo XX por Sir Humphry Davy. Sir Humpry Davy presentó sus resultados en 1801, y posteriormente en 1802 con una batería de mayor tamaño. Al mismo tiempo, y probablemente de forma independiente, el científico ruso Vasily V. Petrov analizaba el mismo fenómeno y lo publicaría en 1803.
Hacia finales del siglo XIX el fenómeno del arco eléctrico se empleaba en diversos dispositivos de iluminación. Sin embargo, estos dispositivos parpadeaban y emitían un silbido constante. Es por ello que la invención de la bombilla eléctrica significo un gran avance en el desarrollo de tecnologías para el alumbrado.
¿Cómo se genera el Arco Eléctrico?
Como mencionamos anteriormente, el arco eléctrico se produce cuando los electrones pasan o saltan de un electrodo negativo a un electrodo positivo. La descarga eléctrica producida por el Arco eléctrico genera una luminosidad bastante intensa de color azulado acompañado de una alta temperatura.
Cabe señalar que tomaría varias décadas después de los hallazgos de Humpry Davy antes de que se tuviera un entendimiento claro del fenómeno.
En 1895, la científica Hertha Marks Ayrton escribiría el artículo The Hissing of electric arc, en donde señalaba que el silbido era causado por la descomposición del oxígeno al contacto con el arco eléctrico. Esta descomposición era la causante de generar la luz intensa. Gracias a su hallazgo, Hertha fue la primer mujer en ser aceptada en el Instituto de Ingeniería Eléctrica (IEE). Sin embargo, no se le permitió presentar sus resultados por ser mujer. Sería John perry quien presentaría los resultados de esta publicación y The Mechanism of the Electric Arc.
Usos de los arcos eléctricos
El fenómeno del arco eléctrico se puede apreciar en las bobinas de tesla. Sin embargo este es un uso solamente decorativo. Hoy en día los arcos eléctricos se emplean para diversos fines industriales:
- Soldadoras de arco. Su uso es muy común para fines industriales. Las altas temperaturas del arco funden rápidamente el metal de la soldadura.
- Cortadoras de plasma. Usados para cortar o grabar placas metálicas.
- Máquinas de electroerosión (EDM por sus siglas en inglés). Usada para cortar metales de forma precisa.
- Fundición de metales a altas tempraturas. Por lo general metales cuyo punto de fundición es cercano a los 3.500 ºC
- Lámparas de arco (uso poco común hoy en día). Como se mencionó anteriromente.
- Proyectos cinematográficos, entre otros.
Peligros del arco eléctrico
Los arcos eléctricos tienen grandes aplicaciones, sin embargo, hay situaciones donde su presencia es indeseable, los describimos a continuación.
Destrucción
Los arcos eléctricos que no son producidos de forma controlada, suelen ser destructivos para equipos eléctricos, especialmente en líneas de alta tensión, dañando aisladores, también quemando equipos electrónicos, en conductores eléctricos dañando y quemando la camisa aislante.
Quemaduras
Los arcos eléctricos son los causantes de gran cantidad de quemaduras graves en personas que trabajan con la electricidad, esto también por falta la falta de uso de los equipos de protección personal esenciales para trabajar con la electricidad.
Descargas parciales
Las descargas parciales son un fenómeno relacionado a los arcos eléctricos. Describimos este fenómeno en una publicación anterior. En este caso se trata de arcos los cuales pueden generarse en medios gaseosos, pero también líquidos o sólidos.
Muy buena explicación. Gracias
Muy bueno el artículo explicando su origen bien detallado y sus aplicaciones.
Excelente explicación, gracias. En todo trabajo utilizando electricidad se forman arcos eléctricos?