アーク（電気）

低い気圧の気体の中、または大気中の電極に強い電流がながれるとき、2つの電極の間に発生する連続的な放電のひとつ。電弧(でんこ)ともいい、強い光と熱をだす。1800年にイギリス人化学者デービーによって、はじめて発見された。

アークが発生する原理は、次のようなものである。電極の間の気体分子や原子が強い電流によって大量にイオン化され、プラズマを発生する。プラズマを導体として電流がながれ、気体分子を励起することで熱と光が発生する。

アークをおこさせるには、ふつうは炭素でできている2本の鉛筆のような電極の先端を接触させ、強い電流(約10A)をながすと、接触点ではげしい熱が生じる。ここで電極をはなすと、炎のようなアークが電極の間に形成される。放電はおもに負の電極から正の電極に電子が移動することでおきるが、正のイオンが反対の方向に移動することでおきる場合もある。イオンの衝撃で電極はかなりの熱がでるが、正の電極のほうが熱をもつ。この理由は正の電極に衝突する電子のほうが大きなエネルギーをもっているからで、通常の大気圧でおきるアークでは、正の電極の温度は3500°C以上にも達する。

アークのはげしい熱は、溶解処理しにくい材料をとかすための特殊な溶解炉によく利用されている。また、高輝度の照明としてつかわれる。昔は街灯によくつかわれていた水銀灯やナトリウムランプは、ともに密閉型のアーク灯で、低い気圧の水銀やナトリウムの蒸気の中で安定した放電をつづける。→ 溶接：電気炉：蛍光灯