“¿Por qué se produce un arco cuando el pantógrafo de una locomotora eléctrica toca el cable de contacto?”

Answer 1

Cuando dos conductores están juntos, pero no se tocan, el aire actúa como aislante entre ellos. Cuando se acercan lo suficiente, el voltaje supera la resistencia a la descomposición del aire y la corriente comienza a fluir a través del aire. El calor hace que las moléculas de aire se ionicen (suelten los electrones) y se conviertan en plasma, una cuarta forma de materia. El plasma conduce la electricidad mejor que el aire, en realidad tiene resistencia negativa, por lo que cada vez fluye más corriente a través de la brecha. Cuanto mayor es la corriente, mayor es el calor, lo que hace que fluya aún más corriente. La cascada teóricamente podría llevar corriente infinita. El daño del equipo se puede evitar colocando un inductor (bobina, balasto) en el circuito para detener la cascada.

A medida que los átomos se alejan del flujo de corriente, pierden energía. Parte de esa liberación de energía es en forma de fotones, causando un resplandor de luz visible.

Se producen arcos no deseados en todos los interruptores mecánicos, como relés e interruptores de luz. Ejemplos familiares de arcos de plasma son las bujías, los rayos, las luces fluorescentes y los paneles de plasma.