La chispa que ves es completamente normal. La razón no tiene nada que ver con la corriente 'in rush' o los capacitores. Tiene que ver con la inductancia.

Cualquier bucle de alambre (cualquier conductor tiene pequeña inductancia), como un transformador, tiene una inductancia. El transformador tiene un campo magnético (o la falta de uno) y cuando conectas o desconectas el cable, la corriente fluye/se detiene y el campo magnético cambia. La naturaleza aborrece un cambio en el flujo (cambio en la cantidad de campo magnético) e induce una corriente contraria el inductor. Esta corriente causa la chispa.

No hay diferencia en cómo conectas los cables. El anillo en el extremo que va a tu computadora es tierra. Está diseñado para hacer contacto primero, proporcionando así un camino para que las corrientes transitorias se descarguen antes que cualquier otra cosa. Conéctalo lentamente, no debería importar en absoluto.

Dejar un cargador enchufado a la pared sin estar conectado a tu computadora no suele ser perjudicial. Podrías considerar no hacerlo si crees que la fuente de alimentación se está volviendo vieja. La electrónica en su interior es bastante resistente y lo que realmente los afecta es cuando se está dibujando una gran corriente. Hay mucha acondicionamiento de energía para limpiar la corriente lo suficiente para un microcontrolador.

En caso de que te interese, una fuente de alimentación conmutada es aquella que evita la necesidad de transformadores grandes y costosos y utiliza un circuito complicado para bajar el voltaje de la pared a 15VDC desde aproximadamente 60 VDC (120VAC / 2 desde la rectificación). Imagina encender y apagar un interruptor constantemente, donde 'encendido' está limitado a un valor, como 15V. Si haces esto lo suficientemente rápido, el tren de pulsos parece un DC constante. Excepto que hay mucho ruido y basura del conmutado.

La CPU de las computadoras no usa tanta corriente, pero todos los periféricos seguro que sí, DVD, monitor, HDs, altavoces, etc.

Aunque no soy ingeniero eléctrico, estudié electrónica en la escuela, tengo un título en Física y trabajo en proyectos de electrónica en casa como pasatiempo.

¿Existe una forma "correcta" de enchufar / desenchufar cargadores? ¿Debo quitarlo primero de la pared y luego del portátil / debo conectarlo primero a la pared y luego al portátil?

Conecta todo primero, luego como último paso conecta el cargador a la pared. Asegúrate de insertar todo todo el camino lo más rápido posible aplicando mucha presión, los contactos sueltos son una causa conocida de chispas. También parece que hay algo mal con los cargadores Dell que tienes, busca opciones alternativas. Solo asegúrate de que la salida sea similar en términos de Voltaje y Amperios...

¿Puede ser que el problema sea causado por el hecho de que a veces dejo el cargador enchufado a la pared sin conectar el portátil durante períodos más largos de tiempo (hasta un día)?

No, aunque esto use algo de energía no daña el cargador en condiciones normales.

Sí, es relativamente "normal" que un cargador haga chispas al enchufarlo. No todos lo harán, pero muchos cargadores de alta corriente lo harán. También puede ver una chispa similar al enchufar una computadora de escritorio.

Nunca he descubierto totalmente la razón de este fenómeno, pero sospecho que está relacionado con la alta capacitancia dentro del cargador o fuente de alimentación. Esto es lo opuesto, por ejemplo, a un motor eléctrico, que es inductivo y donde verá la chispa al desenchufarlo.

Deberías poder enchufar/desenchufar el cargador en cualquier orden, o dejarlo enchufado sin conectarlo a la computadora portátil.

Y los adaptadores que se incendian (o simplemente se derriten, con posibilidad de incendio o cableado expuesto) deben ser reportados a su agencia de seguridad nacional.

Ya sea que un adaptador de corriente para laptop chisporrotee o no cuando está conectado depende de una variedad de factores.

Anatomía de un adaptador de corriente

El "ladrillo" del adaptador actúa como un protector de sobretensiones y como una pequeña UPS (fuente de alimentación ininterrumpida). Además de filtrar y acondicionar la energía entrante para nivelar las pequeñas subidas y bajadas de energía, también tiene un gran condensador que almacena una corriente relativamente grande y puede alimentar momentáneamente el sistema para evitar que se apague en el instante en que el sistema cambia de la batería a la alimentación de CA o viceversa. Si desconectas primero el adaptador del laptop y luego de la toma de corriente, el pequeño LED en él seguirá brillando por un minuto más o menos mientras vacía lentamente el condensador, que en realidad es una de las razones para incluir el LED: para evitar que el condensador mantenga una carga sin motivo.

Si conectas una laptop completamente cargada, el adaptador no necesita cargarla, por lo que generalmente no habrá chispa. Si conectas una laptop que necesita carga (especialmente si tiene poca batería), entonces generalmente habrá una chispa ya que el condensador en el adaptador se llena muy rápidamente y comienza a cargar la laptop. Si luego desconectas la laptop en carga y la vuelves a conectar pronto, generalmente no habrá otra chispa porque el condensador ya tiene algo de carga.

Descarga de Múltiples Episodios

La chispa que a veces ves es un arco eléctrico y es causada por un voltaje grande (a menudo momentáneo) que salta a través del aire entre dos conductores (a menudo cercanos). Debido a que el adaptador se llena rápidamente del condensador y comienza a transferir la electricidad a la laptop/batería, hay un momento en que el voltaje aumenta significativamente. Debido a que los contactos del enchufe y la toma de corriente están tan cerca uno del otro, este voltaje es suficiente para saltar a través del aire y causar la chispa, pero luego todo (generalmente) se estabiliza muy rápidamente y los niveles vuelven a la normalidad.

El Tamaño Sí Importa

Además del condensador y el nivel de batería de la laptop, otro factor que determina si ves una chispa o no es el propio enchufe.

La mayoría de los enchufes eléctricos en la actualidad están conectados a tierra, y además, el pin de tierra es un poco más largo que los otros dos (figura 1). Esto hace que el conductor de tierra se conecte primero al enchufarlo y se desconecte al último al quitarlo (figura 2). Esto permite que cualquier corriente excesiva disipe a la tierra.

Por un lado, esto debería evitar cualquier arco eléctrico porque el conductor de tierra debería estar conectado cuando se conectan los otros pines, por lo que puede disipar fácilmente cualquier carga excesiva, pero por otro lado, al tener la carga un lugar adonde ir y debido a que la carga en estos casos es lo suficientemente grande y la distancia entre los pines es tan corta, tener la tierra conectada y lista realmente permite que la carga salte a través del aire y haga chispa. Si no estuviera conectada, sería un callejón sin salida y esperaría allí hasta que el adaptador esté conectado a tierra, pero eso podría causar sobrecalentamiento o daños, por lo que es mejor que se filtre la carga excesiva incluso si produce una chispa espeluznante.

Pruebas Desaconsejables (...o Cómo Dejé de Preocuparme y Amé a la Laptop)

Puedes probar tu propio adaptador observando si se produce una chispa al enchufarlo en diferentes ángulos y bajo diferentes circunstancias para ver si ocurre o no una chispa y así determinar cómo enchufarlo para evitarlo, pero como se mencionó, eso podría ser perjudicial para la salud del adaptador (y posiblemente la laptop), por lo que es mejor simplemente enchufar el adaptador en línea recta y usarlo como está diseñado.

Mejora de Diseño Sugerida

Una forma que podría potencialmente permitir una conexión segura mientras protege a los usuarios de la chispa naturalmente preocupante sería rediseñar el enchufe y/o la toma de corriente para que cualquier chispa ocurra dentro de un pequeño recinto de plástico en el enchufe/toma de corriente para que los usuarios ni siquiera la noten cuando ocurra.

Figura 1: Foto de un enchufe conectado a tierra mostrando el pin de tierra ligeramente más largo

Figura 2: Vista lateral de un enchufe conectado a tierra mostrando el orden de conexión de los conductores