2.

Meccanismo di formazione

Per innescare un arco è sufficiente mettere a contatto le estremità di due elettrodi, generalmente realizzati in carbonio (grafite) e sottoporli al passaggio di una corrente elettrica relativamente intensa, intorno a 10 A. La corrente produce un forte riscaldamento del punto di contatto: ciò garantisce la ionizzazione delle molecole del gas, e crea una regione di spazio caratterizzata da bassa resistenza, dove le cariche possono agevolemente muoversi. Quando gli elettrodi vengono allontanati, l'intensa differenza di potenziale che si stabilisce fra gli estremi provoca la formazione dell'arco elettrico, di aspetto simile a una fiamma. Esso è costituito dal flusso degli elettroni che si spostano dall'elettrodo negativo a quello positivo e dagli ioni positivi del gas che migrano in senso opposto, verso l'elettrodo negativo. L'impatto delle cariche sugli elettrodi sviluppa una grande quantità di calore, risentita maggiormente sull'elettrodo positivo, poiché gli elettroni che vi incidono hanno complessivamente energia superiore a quella degli ioni. La temperatura dell'elettrodo positivo può infatti anche superare i 3000 °C.