Электрическую дугу, или дуговой разряд, в действительности открыли двое ученых независимо друг от друга: российский физик Василий Петров в 1802 году и позднее, в 1808 году, Дэви. Несмотря на то что результаты поставленных Петровым опытов были изложены в научном труде (опубликован в том же 1802 году), в западной историко-научной традиции первооткрывателем зачастую считается Дэви, действительно не знавший о конгениальном российском физике и его экспериментах. Впрочем, на счету Дэви и так было немало научных открытий, среди которых первый наркоз — закись азота. Кроме того, Дэви известен как наставник Майкла Фарадея — небезызвестного английского физика, первого исследователя электромагнетизма, создателя трансформатора и чертежа первого электрического двигателя.
Фото: Jeff Kubina / Wikimedia
Оба исследователя наблюдали это физическое явление между двумя горизонтально и близко друг к другу расположенными электродами. Когда напряжение достигает необходимой величины, между электродами происходит электрический пробой газа в виде искрового заряда — электрическая цепь замыкается посредством ионизации молекул воздуха и передачи через них заряда. Восходящие за счет конвекции потоки воздуха придают разряду форму дуги, изгибая и колебля ее в пространстве. В эффекте электрической дуги проявляется четвертое агрегатное состояние вещества — плазма.
Долгое время сама электрическая дуга никак не могла принести человечеству хоть какую-то практическую пользу. Спустя несколько лет Дэви изобрел дающую свет дуговую лампу, но даже ее многие десятилетия не знали, как применить на практике. В середине XIX века предпринимались попытки использовать дуговые лампы для освещения, но тогда это было вовсе не целесообразно, так как было проблематично поддерживать неизменное расстояние между электродами и стабильность подачи электроэнергии. Однако эти сложности вскоре научились преодолевать, и дуговые лампы стали широко применяться в уличном освещении.
К 1880 году угольные дуговые лампы могли служить более 100 часов и имели большую светоотдачу, чем более ранние их экземпляры (за счет добавления в угольные стержни различных металлов, дававших еще к тому же и различные цвета). В XX веке эффект электрической дуги использовали для создания плазмы, а также в электросварке. Самый очевидный встречающийся в природе пример электрической дуги — молния.
Петр Харатьян