O arco voltaico ocorre quando há uma descarga de corrente eléctrica através de uma abertura num circuito, normalmente devido a uma rutura no isolamento ou a uma situação de alta tensão. A ocorrência de arcos voltaicos pode ser influenciada por vários factores, incluindo a pureza do material alvo, a estrutura da superfície, a presença de partículas dieléctricas e o ponto de fusão dos materiais de revestimento alvo.
Os materiais com pontos de fusão elevados, como o Ti, o Cr e o Ta, têm uma menor tendência para formar arco em comparação com os materiais com pontos de fusão mais baixos, como o Al e o Cu. Isto deve-se ao facto de os materiais com pontos de fusão mais baixos serem mais susceptíveis aos efeitos do calor gerado pelo campo elétrico, o que pode provocar a sua fusão e criar um caminho condutor para o arco.
O arco voltaico também pode ser iniciado através de emissão termiónica ou emissão de electrões de campo, quando os eléctrodos metálicos no vácuo começam a emitir electrões. Uma vez iniciado, um arco de vácuo pode persistir à medida que as partículas libertadas ganham energia cinética do campo elétrico, levando a colisões de partículas a alta velocidade que aquecem as superfícies metálicas e sustentam o arco.
Para além destes factores, a pressão do gás na zona do arco, a presença de uma bobina de estabilização do arco e a relação entre a tensão e o comprimento do arco também podem influenciar a estabilidade do arco. Por exemplo, o arco é mais estável com pressões de gás mais elevadas e a utilização de uma bobina de estabilização do arco pode ajudar a manter a descarga normal, comprimindo a coluna do arco e evitando a sua dispersão.
Além disso, o comprimento do arco desempenha um papel crucial na sua estabilidade. Um comprimento de arco mais curto resulta numa alteração mais significativa da tensão e da corrente do arco, enquanto um comprimento de arco mais longo pode levar à instabilidade ou à dispersão do arco. Por conseguinte, o controlo do comprimento do arco através da tensão do arco é essencial para estabilizar o arco.
Em resumo, o arco ocorre devido a uma quebra no isolamento ou a uma situação de alta tensão, e a sua ocorrência pode ser influenciada por factores como a pureza do material alvo, a estrutura da superfície, a presença de partículas dieléctricas, o ponto de fusão dos materiais de revestimento do alvo, a pressão do gás na zona do arco, a presença de uma bobina estabilizadora do arco e a relação entre a tensão e o comprimento do arco.
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