Phénomène d'arc électrique au moment où l'élément fusible se rompt
Lors de la liquéfaction et de la vaporisation du métal en fusion, un courant électrique circule continuellement dans la vapeur de métal. La force électrodynamique générée autour du métal en fusion crée un effet de contraction, provoquant la contraction et l'affaissement du milieu conducteur liquéfié ou vaporisé. Cet effet de contraction induit la rupture du métal en fusion, formant un interstice entre les deux électrodes.
Lorsque le métal en fusion se détache, l'intensité du champ électrique entre les électrodes augmente brusquement. L'interstice étant toujours soumis à la tension d'alimentation et à la tension induite du circuit, le champ électrique intense provoque immédiatement l'électrolyse du gaz présent dans cet interstice. Sous l'effet de ce champ électrique intense, les électrons à la surface de la cathode sont arrachés, formant un flux d'électrons libres. Ces électrons à grande vitesse entrent en collision avec les molécules de gaz, les ionisant et générant ainsi davantage d'électrons et d'ions positifs, ce qui conduit finalement à l'électrolyse du gaz et à la formation d'un chemin conducteur.
La vapeur de métal à haute température générée lors de la fusion se diffuse rapidement dans l'interstice. La vapeur métallique contient une grande quantité de particules facilement ionisables, qui subissent une ionisation thermique sous l'effet de la tension appliquée. La température dans la colonne d'arc peut atteindre plusieurs milliers de degrés Celsius. Dans un tel environnement à haute température, la vitesse thermique des molécules de gaz augmente considérablement, les rendant plus susceptibles à l'ionisation par collision, et assurant ainsi la combustion continue de l'arc.
