Светкавица. Електрически разряди в газове Аномален тлеещ разряд

Електрическите разряди в газ се разделят на две групи: несамостоятелни разряди и самоподдържащи се разряди.

Несамостоятелният разряд е електрически разряд, който изисква, за да се поддържа, образуването на заредени частици в разрядната междина под въздействието на външни фактори (външно въздействие върху газа или електродите, увеличаване на концентрацията на заредени частици в обема).

Независимият разряд е електрически разряд, който съществува под въздействието на напрежение, приложено към електродите, и не изисква образуването на заредени частици поради действието на други външни фактори, за да го поддържа.

Ако газоразрядна тръба с два плоски студени електрода се напълни с газ и се свърже към електрическа верига, съдържаща източник на електричество. д.с. Ea и баластния резистор R (фиг. 3-21, а), след това в зависимост от тока, протичащ през тръбата (настроен чрез избор на съпротивление R), в него възникват различни видове разряди, характеризиращи се с различни физически процеси в обема на газа, различни модели на светене и различни стойности на спад на напрежението в разряда.

Фиг.3.21
а - електрическа схема за включване на изпускателната тръба;
b - характеристика на тока на напрежението на саморазреждане.

Показано на фиг. Характеристиката 3-21,6 волта-ампер не включва видовете разряди, които възникват при високо налягане, а именно искра, корона и безелектродна висока честота.

На фиг. 3-21.6 показва пълната характеристика ток-напрежение на такава газоразрядна тръба. Неговите секции, съответстващи на различни видове изхвърляне, са разделени една от друга с пунктирани линии и номерирани.

В табл 3-14 показват основните характеристики на различните видове разряд.

Регион № съгласно фиг. 3-21	Заглавие на категорията	Елементарни процеси в обем	Елементарни процеси на катода	Приложение
	Несамостоятелно тъмно течение	Електрическото поле се определя от геометрията и потенциалите на повърхностите, ограничаващи разряда. Пространственият заряд е малък и не изкривява електрическото поле. Токът се създава от заряди, възникващи под въздействието на външни йонизатори (космическо и радиоактивно лъчение, фотойонизация и др.) Увеличаването на газа се получава в резултат на йонизация на газови атоми от електрони, движещи се към анода.	Йоните, идващи от разряда, се рекомбинират с електроните на катода. Възможна е слаба емисия на електрони от катода под въздействието на светлина (при активирани катоди), както и емисия на електрони под въздействието на положителни йони.	Газонапълнени фотоклетки, броячи и йонизационни камери.
	Независимо тъмно течение	Пространственият заряд е малък и леко изкривява разпределението на потенциала между електродите. Възбуждането и йонизацията на атомите се извършват, когато електрони се сблъскат с тях, което води до развитието на електронни лавини и йонни потоци към катода. Условието за независимост на разряда е изпълнено. Не е необходимо наличието на външни йонизатори. Светенето на газа е изключително слабо, невидимо за окото.	Интензивно излъчване от катода под въздействието на положителни йони, осигуряващи наличието на разряд.
	Преходна форма на изпускане от тъмно към светещо	Интензивните електронни лавини водят до процеси на възбуждане и йонизация в анодната област. В близост до анода се наблюдава газово сияние. Обемният заряд на електроните се компенсира частично от йони, особено в близката до анода област.	Емисия на електрони от катода под въздействието на положителни йони.
	Нормален тлеещ разряд	Образуват се характерни участъци на разряда: прикатодната област с голям спад на потенциала и разрядната колона, в която пространствените заряди са компенсирани и напрегнатостта на полето е ниска. Газът в изпускателната колона е в състояние, наречено плазма Характеризира се с постоянство при промяна на тока, както и налягането на газа. Стойността се определя от вида на газа и материала на катода. Ярко светещ газов филм близо до повърхността на катода. Не целият катод е осветен. Площта на светене е пропорционална на тока	Емисия на електрони от катода под въздействието на положителни йони, метастабилни и бързи неутрални атоми, фотоемисия под въздействието на разрядна радиация.	Ценерови диоди, тиратрони с тлеещ разряд, декатрони, индикаторни устройства, газосветлинни тръби.
	Аномален светещ разряд	Във физиката процесът е подобен на нормален тлеещ разряд. Катодното сияние покрива целия катод. Увеличаването на тока се придружава от увеличаване на плътността на тока на катода и спад на катодния потенциал.	Процесите на катода са подобни на тези при нормален тлеещ разряд.	Индикаторни лампи, почистващи части чрез катодно разпрашване, произвеждащи тънки филми.
	Преходна форма на разряд от светене към дъга	Процесите в разрядната колона са качествено подобни на тлеещия разряд. Областта на катода значително се стеснява.Появяват се локални области на силно нагряване на катода.	Добавя се процес термоелектронна емисия (с огнеупорен катод) или електростатична емисия (с живачен катод).	Отводители.
	Дъгов разряд	Участъкът на катодния потенциален спад има малка степен. Стойността е малка - от порядъка на йонизационния потенциал на газа, запълващ устройството. Процесите в газоразрядната колона са качествено подобни на процесите в колоната с тлеещ разряд. Изпускателната колона е светеща. При високи налягания колоната се изтегля към оста на изпускане, образувайки „корда“.

ЛЕКЦИЯ

по дисциплината "Електроника и противопожарна автоматика" за кадети и студенти

специалност 030502.65 – „Съдебномедицинска експертиза”

по тема №1."Полупроводникови, електронни, йонни устройства"

Темата на лекцията е „Индикаторни и фотоелектрически устройства”.

Показващи устройства

Електрически разряд в газове.

Газоразрядни (йонни) устройства се наричат ​​електровакуумни устройства с електрически разряд в газ или пара. Газът в такива устройства е под намалено налягане. Електрическият разряд в газ (в пара) е набор от явления, които съпътстват преминаването на електрически ток през него. По време на такова изхвърляне протичат няколко процеса.

Възбуждане на атоми.

Под въздействието на електрон, един от електроните на газовия атом се премества на по-далечна орбита (на по-високо енергийно ниво). Това възбудено състояние на атома продължава 10 -7 - 10 -8 секунди, след което електронът се връща на нормалната си орбита, отдавайки енергията, получена при удара под формата на радиация. Излъчването се придружава от газово сияние, ако излъчените лъчи принадлежат към видимата част на електромагнитния спектър. За да се възбуди един атом, удрящият се електрон трябва да има определена енергия, така наречената енергия на възбуждане.

Йонизация.

Йонизация на атоми (или молекули) на газ възниква, когато енергията на удрящия електрон е по-голяма от енергията на възбуждане. В резултат на йонизацията електронът се избива от атома. Следователно в пространството ще има два свободни електрона, а самият атом ще се превърне в положителен йон. Ако тези два електрона, движещи се в ускоряващо поле, получат достатъчно енергия, всеки от тях може да йонизира нов атом. Вече ще има четири свободни електрона и три йона. Настъпва лавинообразно нарастване на броя на свободните електрони и йони.

Възможна е поетапна йонизация. От удара на един електрон атомът преминава във възбудено състояние и, като няма време да се върне в нормално състояние, се йонизира от удара на друг електрон. Увеличаването на броя на заредените частици в газ поради йонизация (свободни електрони и йони) се нарича електрификация на газ.

Рекомбинация.

Заедно с йонизацията в газа протича и обратният процес на неутрализация на заряди с противоположен знак. Положителните йони и електрони се движат хаотично в газа и когато се приближават един към друг, те могат да се комбинират, за да образуват неутрален атом. Това се улеснява от взаимното привличане на противоположно заредени частици. Редукцията на неутралните атоми се нарича рекомбинация. Тъй като енергията се изразходва за йонизация, положителен йон и електрон имат обща енергия, по-голяма от неутрален атом. Следователно рекомбинацията е придружена от излъчване на енергия. Това обикновено се наблюдава газово сияние.

При възникване на електрически разряд в газ преобладава йонизацията, когато интензитетът му намалява, преобладава рекомбинацията. При постоянен интензитет на електрически разряд в газ се наблюдава стабилно състояние, при което броят на свободните електрони (и положителни йони), възникващи за единица време поради йонизация, е средно равен на броя на неутралните атоми, получени в резултат на рекомбинация. Когато разрядът спре, йонизацията изчезва и поради рекомбинацията се възстановява неутралното състояние на газа.

Рекомбинацията изисква определен период от време, така че дейонизацията настъпва за 10 -5 – 10 -3 секунди. По този начин, в сравнение с електронните устройства, газоразрядните устройства са много по-инерционни.

Видове електрически разряди в газовете.

В газа има самоподдържащи се и несамостоятелни разряди. Саморазреждането се поддържа само под въздействието на електрическо напрежение. Може да съществува несамостоятелен разряд, при условие че в допълнение към напрежението действат някои допълнителни фактори. Те могат да бъдат светлинно излъчване, радиоактивно излъчване, термоемисия от горещ електрод и др.

Зависим е t тихо или тихо изпускане. Газовият блясък обикновено е невидим. Практически не се използва в газоразрядни устройства.

Независим включва t течащ разряд.Характеризира се с газово сияние, напомнящо сиянието на тлеещ въглен. Разрядът се поддържа чрез емисия на електрони от катода при йонни удари. Устройствата с тлеещ разряд включват ценерови диоди (газоразрядни стабилизатори на напрежението), газови лампи, тиратрони с тлеещ разряд, индикаторни лампи и декатрони (газоразрядни броещи устройства).

Дъгов разрядможе да бъде както зависим, така и независим. Дъговият разряд възниква при плътност на тока, значително по-висока от тази при тлеещ разряд и е придружен от интензивно светене на газа. Устройствата с несамостоятелен дъгов разряд включват гастрони и тиратрони с нагрят катод. Независимите устройства за дъгов разряд включват живачни вентили (екситрони) и игнитрони с течен живачен катод, както и газоразрядници.

Искров разрядприлича на дъгов разряд. Това е краткотраен импулсен електрически разряд. Използва се в отводители, които служат за краткотрайно затваряне на определени вериги.

Високочестотен разрядможе да възникне в газ под въздействието на променливо електромагнитно поле дори при липса на проводими електроди.

Коронен разряде независим и се използва в газоразрядни устройства за стабилизиране на напрежението. Наблюдава се в случаите, когато един от електродите е с много малък радиус.

Електрически разряд- Загубата на електричество от всяко електрифицирано тяло, т.е. излъчването на това тяло, може да се случи по различни начини, в резултат на което явленията, съпътстващи излъчването, могат да бъдат много различни по природа. Всички различни форми на R. могат да бъдат разделени на три основни типа: R. под формата на електрически ток или R. проводим, R. конвективен и R. прекъснат. Р. под формата на токвъзниква, когато електрифицирано тяло е свързано със земята или с друго тяло, притежаващо електричество, равно по количество и противоположно по знак на електричеството върху разреждащото се тяло, чрез проводници или дори изолатори, но изолатори, чиято повърхност е покрита със слой, който провежда електричество, например . повърхността е мокра или мръсна. В тези случаи се случва пълен R.на дадено тяло, а продължителността на това R. се определя от съпротивлението и формата (вижте Самоиндукция) на проводниците, през които възниква R. Колкото по-ниско е съпротивлението и коефициентът на самоиндукция на проводниците, толкова по-бързо е R. на тялото. Тялото е частично разредено, т.е. възниква неговият R непълен,когато е свързан чрез проводници с някое друго тяло, което не е наелектризирано или по-малко наелектризирано от него. В тези случаи колкото повече електричество се губи от тялото, толкова по-голям е капацитетът на тялото, което е свързано с него чрез проводници. Явленията, които съпътстват излъчването под формата на ток, са качествено същите като явленията, които се причиняват от електрически ток, възбуден от обикновени галванични елементи. R. конвенционаленвъзниква, когато добре изолирано тяло се намира в течна или газообразна среда, съдържаща частици, които могат да се наелектризират и под въздействието на електрически сили могат да се движат в тази среда. Р. експлозивен - това е R. на тялото или в земята, или в друго тяло, противоположно наелектризирано, през среда, която не провежда електричество. Явлението се получава така, сякаш непроводимата среда се поддава на действието на онези напрежения, които възникват в нея под въздействието на наелектризирането на тялото, и осигурява път за електричество. Такава прекъсната R. винаги е придружена от светлинни явления и може да се появи в различни форми. Но всички тези форми на прекъснат R. могат да бъдат разделени на три категории: R. с помощта на искра,Р. с помощта на четка,Р. придружено от сияние или тихо P. Всички тези R. са сходни помежду си по това, че въпреки кратката продължителност, всеки от тях представлява комбинация от няколко R., тоест с тези R. тялото не губи електричеството си непрекъснато, а периодично начин. R. с помощта на искра в повечето случаи е осцилаторна (вижте Осцилаторна R.). Р. с помощта на искра се образува, когато електрифицирано тяло, намиращо се в някакъв газ значителенеластичност или в течност, друго тяло е достатъчно близо, провежда електричество и е свързано със земята или електрифицирано срещу това тяло. Искра може да се образува и когато между такива две тела има слой от някакъв вид твърд изолатор. В този случай искрата пробива този слой, образувайки проходен отвор и пукнатини в него. Искрата винаги е придружена от особен пукащ звук, резултат от бърз удар в средата, в която е произведена. Когато искрата е къса, тя изглежда като лека права линия. Дебелината на тази линия се определя от количеството електричество, което се губи от електрифицираното тяло с помощта на тази искра. С увеличаване на дължината на искрата тя става по-тънка и в същото време се отклонява от външния вид на права линия, приема формата на зигзагообразна линия и след това, с по-нататъшно удължаване, се разклонява и накрая се превръща във формата на четка (Таблица, фиг. 1). С помощта на въртящо се огледало може да се установи, че появяващата се искра всъщност се състои от няколко отделни искри, следващи една след друга след определен период от време. Дължината на получената искра, или т.нар малко разстояние,зависи от потенциалната разлика между телата, между които се получава тази искра. Въпреки това, дори при еднаква потенциална разлика между две тела, дължината на искрата, образувана между тях, варира донякъде в зависимост от формата на тези тела. По този начин, за дадена потенциална разлика, искрата е по-дълга, когато се образува между два диска, отколкото в случая, когато трябва да прескочи между две топки. И за различните топки искрата не е с еднаква дължина. Колкото повече се различават двете топки по размер, толкова по-дълга е тя. При дадена потенциална разлика се получава най-късата искра, т.е. най-малкото разстояние на разряд се получава в случая, когато искрата трябва да се получи между две сачми с еднакъв размер. Промяната в еластичността на газа има много голямо влияние върху големината на потенциалната разлика, необходима за образуване на искра с дадена дължина. Тъй като еластичността на газа намалява, тази потенциална разлика също намалява. Естеството на газа, в който възниква искрата, оказва значително влияние върху големината на необходимата потенциална разлика. При същата дължина на искрата и същата еластичност на газа тази потенциална разлика е най-малка за водорода, по-голяма е за въздуха и още по-голяма за въглеродната киселина. За да се произведе искра в течност, е необходима по-голяма потенциална разлика, отколкото да се произведе същата искра в газ. Субстанцията на телата, между които се образува искрата, има много малък ефект върху потенциалната разлика, необходима за възникване на искрата. За къси дължини на искрата във въздух или друг газ, потенциалната разлика, която образува искрата, е много тясно пропорционална на дължината на искрата. За големи дължини на искрата връзката между дължината на искрата и необходимата за това потенциална разлика не е толкова проста. В този случай, тъй като потенциалната разлика се увеличава, дължината на искрата се увеличава по-бързо, отколкото се увеличава потенциалната разлика. Следващата таблица съдържа данни за изразяване на дължината на искрите и съответните потенциални разлики (искрите се образуват между два диска, единият има леко изпъкнала повърхност).

Дължина на искрата, в стм	Потенциална разлика във волтове
0,0205	1000
0,0430	2000
0,0660	3000
0,1176	5000
0,2863	10000
0,3378	11300

ЕЛЕКТРИЧЕСКИ РАЗРЯД.

Концепцията за електрически разряд в газовевключва всички случаи на движение в газовете под въздействието на електрическо поле на заредени частици (електрони и йони), произтичащи от процеси на йонизация. Предпоставка за възникване на разряд в газовете е наличието на свободни заряди в него - електрони и йони.

Газ, състоящ се само от неутрални молекули, изобщо не провежда електрически ток, т.е идеален диелектрик. В реални условия, поради въздействието на естествени йонизатори (ултравиолетово лъчение от Слънцето, космически лъчи, радиоактивно лъчение от Земята и др.), газът винаги има определено количество свободни заряди - йони и електрони, които му придават определена електропроводимост.

Силата на естествените йонизатори е много ниска: в резултат на тяхното въздействие всяка секунда във въздуха се образува около една двойка заряди във всеки кубичен сантиметър, което съответства на увеличаване на обемната плътност на заряда p = 1,6 -19 C/ (cm 3 x s). Същият брой заряди претърпяват рекомбинация всяка секунда. Броят на зарядите в 1 cm3 въздух остава постоянен и равен на 500-1000 двойки йони.

Така, ако се приложи напрежение към плочите на плосък въздушен кондензатор с разстояние S между електродите, тогава във веригата ще се установи ток, чиято плътност е J = 2poS = 3,2x10 -19 S A / cm2.

Използването на изкуствени йонизатори увеличава многократно плътността на тока в газа. Например, когато газова междина се осветява с живачно-кварцова лампа, плътността на тока в газа се увеличава до 10 - 12 A / cm2; при наличие на искров разряд в близост до йонизирания обем токове от порядъка на 10 - Създават се 10 A/cm2 и т.н.

Нека помислим зависимост на тока, преминаващ през газова междина с еднородно електрическо поле, от големината на приложеното напрежение i (фиг. 1).

Ориз. 1. Токово-напреженови характеристики на газовия разряд

Първоначално, с увеличаване на напрежението, токът в междината се увеличава поради факта, че все повече и повече заряди попадат под въздействието на електрическото поле върху електродите (раздел OA). В секцията AB токът практически не се променя, тъй като всички заряди, образувани поради външни йонизатори, падат върху електродите. Големината на тока на насищане Is се определя от интензитета на йонизатора, действащ върху междината.

При по-нататъшно увеличаване на напрежението токът рязко се увеличава (сечение BC), което показва интензивното развитие на процеси на йонизация на газа под въздействието на електрическо поле. При напрежение U0 има рязко увеличение на тока в междината, която в същото време губи диелектричните си свойства и се превръща в проводник.

Феноменът, при който между електродите на газовата междина се появява канал с висока проводимост, се нарича електрическа повреда(пробивът в газ често се нарича електрически разряд, което означава целият процес на образуване на пробив).

Електрическият разряд, съответстващ на участъка от характеристиката OABC, се нарича зависим, тъй като в този участък токът в газовата междина се определя от интензитета на действащия йонизатор. Разрядът в зоната след точка С се нарича независима, тъй като разрядният ток в този участък зависи само от параметрите на самата електрическа верига (нейното съпротивление и мощността на източника на захранване) и неговата поддръжка не изисква образуване на заредени частици поради външни йонизатори. Напрежението Uo, при което започва саморазреждане, се нарича начално напрежение.

Формите на саморазреждане в газовете, в зависимост от условията, при които възниква разрядът, могат да бъдат различни.

При ниско налягане, когато поради малкия брой газови молекули на единица обем празнината не може да придобие висока проводимост, възниква тлеещ разряд. Плътността на тока по време на тлеещ разряд е ниска (1-5 mA/cm2), разрядът обхваща цялото пространство между електродите.

Ориз. 2. Тлеещ разряд в газ

При налягане на газа, близко до атмосферното и по-високо, ако мощността на източника на захранване е ниска или напрежението е приложено към междината за кратко време, възниква искров разряд. Пример за искров разряд е разрядът. При продължително прилагане на напрежението искровият разряд има формата на искри, които последователно се появяват между електродите.

Ориз. 3. Искров разряд

При значителна мощност на източника на захранване искровият разряд се превръща в дъгов разряд, при който през междината може да протича ток, достигащ стотици и хиляди ампера. Този ток помага да се нагрее изпускателният канал, увеличавайки неговата проводимост и в резултат на това се получава допълнително увеличаване на тока. Тъй като този процес изисква известно време за завършване, тогава при краткотрайно прилагане на напрежение искровият разряд не се трансформира в дъгов разряд.

Ориз. 4. Дъгов разряд

В силно нехомогенни полета във формата винаги започва независимо разреждане коронен разряд, който се развива само в тази част от газовата междина, където напрегнатостта на полето е най-висока (близо до острите ръбове на електродите). По време на коронен разряд между електродите не се появява проходен канал с висока проводимост, т.е. междината запазва своите изолационни свойства. С по-нататъшно увеличаване на приложеното напрежение, коронният разряд се превръща в искра или дъга.

Коронният разряд е вид стационарен електрически разряд в газ с достатъчна плътност, който възниква в силно нееднородно електрическо поле. Йонизацията и възбуждането на неутрални газови частици от електронни лавини се локализират в ограничена зона (корона покритие или йонизационна зона) на силно електрическо поле в близост до електрод с малък радиус на кривина. Бледосиньото или виолетово сияние на газа в зоната на йонизация, по аналогия с ореола на слънчевата корона, дава началото на името на този тип разряд.

Освен излъчване във видимата, ултравиолетовата (предимно), както и в по-късовълновите части на спектъра, коронният разряд се съпровожда от движение на газови частици от корониращия електрод – т.нар. „електрически вятър“, шумолене, понякога радиоизлъчване, химия, реакции (например образуване на озон и азотни оксиди във въздуха).

Ориз. 5. Коронен разряд в газ

Моделите на възникване на електрически разряд в различни газове са еднакви, разликата е в стойностите на коефициентите, характеризиращи процеса.

Опитът показва, че ако постепенно увеличавате напрежението между два електрода в газ, можете да постигнете определена стойност, в зависимост от естеството на газа и налягането, при което възниква електрически ток в газа, дори и без влиянието на външни йонизатори. Феноменът на електрически ток, преминаващ през газ, независимо от външни йонизатори, се нарича независим газов разряд.

Основният механизъм на йонизация на газ по време на самоподдържащ се електрически разряд е йонизацията на атоми и молекули чрез електронни удари.

Развитието на независим електрически разряд в газ протича по следния начин. Веднага след като в газ се появи свободен електрон, той се ускорява под въздействието на електрическо поле, кинетичната му енергия се увеличава и ако условието е изпълнено eEλ ≥ A и,след това при сблъсък с молекула я йонизира. Първичният електрон и вторичният, получен в резултат на ударна йонизация, отново се ускоряват под въздействието на електрическото поле и всеки от тях при последващи сблъсъци освобождава още един електрон и т.н. Броят на свободните електрони нараства лавинообразно, докато достигат до анода.

Положителните йони, възникващи в газа, се движат под въздействието на електрическо поле от анода към катода. Когато положителни йони ударят катода, както и под въздействието на радиация, възникваща по време на развитието на разряд, нови електрони могат да бъдат освободени от катода. Те се ускоряват от електрическото поле и създават нови електронно-йонни лавини, като този процес може да продължи непрекъснато. Има различни видове саморазреждане. Нека разгледаме няколко вида независими разряди: искра, блясък, корона, дъга.

Искров разряд.Ако източникът на ток не е в състояние да поддържа самостоятелен електрически разряд за дълго време, тогава форма на самоподдържащ се разряд, наречена искров разряд. Искровото разреждане спира за кратък период от време след началото на разряда в резултат на значително намаляване на напрежението. Примери за искров разряд са искри, които възникват при сресване на косата, отделяне на листове хартия или разреждане на кондензатор. Най-големите „искри“ - светкавици - се наблюдават по време на гръмотевична буря. Изследванията показват, че гръмотевичните бури се причиняват от разделянето на електрическите заряди в гръмотевичните облаци.

Коронен разряд.В силно нееднородни електрически полета, образувани например между връх и равнина или между проводник на електропровод и повърхността на Земята, възниква специална форма на самоподдържащ се разряд в газове, т.нар. коронаосвобождаване от отговорност. |Основната характеристика на коронния разряд е, че процесът на йонизация на атомите чрез електронен удар се извършва само на къси разстояния от един от електроните в област с висока напрегнатост на електрическото поле. Коронният разряд трябва да се вземе предвид при предаване на електричество на дълги разстояния. Най-голямата сила на полето се създава в близост до проводниците. Тъй като електричеството се предава на дълги разстояния чрез сравнително тънки проводници с високо напрежение между тях, в близост до проводниците възниква доста интензивен коронен разряд. Това води до загуба на част от пренасяната електроенергия. Загубите на корона в такива линии са по-големи, колкото по-високо е напрежението между проводниците и колкото по-голяма е дължината на линията.

Дъгов разряд.Друга важна форма на самоподдържащ се разряд в газовете е известна, т.нар електрическа дъга. За първи път е открит от професора по физика от Медико-хирургическата академия в Санкт Петербург В. В. Петров през 1802 г. Чрез леко преместване на два докосващи се въглеродни електрода, свързани към източник на ток на кратко разстояние, ще видим ярко сияние на газ между краищата от въглищата, а самите въглища се нагряват.

Гледайки дъговия разряд през тъмно стъкло, можете да видите, че светлината идва предимно от краищата на въглените. Светенето на самата дъга - ярка извита ивица, образувана в газовата междина между краищата на въглените - е много по-слаба. За изгаряне на дъга е достатъчно сравнително малко напрежение от 40-50 V, но силата на тока в дъгата достига десетки и дори стотици ампери. Това показва, че газовото съпротивление в дъговия разряд е относително малко.