一、电弧现象及特点
电弧是气体放电的一种形式。气体放电分为自持放电与非自持放电两类，电弧属于气体自持放电中的弧光放电。试验证明，当在大气中开断或闭合电压超过10V、电流超过0.5A的电路时，在触头间隙(或称弧隙)中会产生一团温度极高、亮度极强并能导电的气体，称为电弧。由于电弧的高温及强光，它可以广泛应用于焊接、熔炼、化学合成、强光源及空间技术等方面。对于有触点电器而言，由于电弧主要产生于触头断开电路时，高温将烧损触头及绝缘，严重情况下甚至引起相间短路、电器爆炸，酿成火灾，危及人员及设备的安全。所以从电器的角度来研究电弧，目的在于了解它的基本规律，找出相应的办法，让电弧在电器中尽快熄灭。
我们借助一定的仪器仔细观察电弧，可以发现，除两个极(触头)外，明显的分为3个区域，即近阴极区、近阳极区及弧柱区。如图2－1所示。
图2－1 电弧三个区及电位降、电位梯度分布
近阴极区的长度约等于电子的平均自由行程(小于10－6m)。在电场力的作用下正离子向阴极运动，造成此区域内聚集着大量的正离子而形成正的空间电荷层，使阴极附近形成高电场强度(约为10＋6～10＋7V／m)。正的空间电荷层形成阴极压降，其数值随阴极材料和气体介质的不同而有所变化，但变化不大，约在10～20 V之间。
近阳极区的长度约等于近阴极区的几倍。在电场力的作用下自由电子向阳极运动，它们聚集在阳极附近而且不断被阳极吸收而形成电流。在此区域内聚集着大量的电子形成负的空间电荷层，产生阳极压降，其值也随阳极材料而异，但变化不大，稍小于阴极压降。由于近阳极区的长度比近阴极区的长，故其电场强度较小。
阴极压降与阳极压降的数值几乎与电流大小无关，在材料及介质确定后可以认为是常数。
弧柱区的长度几乎与电极间的距离相同。是电弧中温度最高、亮度最强的区域。因在自由状态下近似圆柱形，故称弧柱区。在此区中正、负电粒子数相同，称等离子区。由于不存在空间电荷，整个弧区的特性类似于一金属导体。每单位弧柱长度电压降相等。其电位梯度EL也为一常数，电位梯度与电极材料、电流大小、气体介质种类和气压等因素有关。
二、电弧的分类及特点
电弧按其外形分为长弧与短弧。长短之别一般取决于弧长与弧径之比。
弧长大大超过弧径的称为长弧。长弧的特点是，电弧的过程主要决定于弧柱，电弧压降的大小主要由弧柱压降所决定。即长弧的电压是近极压降(阴极压降与阳极压降)与弧柱压降之和。U＝U阴＋U阳＋U柱
若弧长小于弧径，两极距离极短(如几毫米)的电弧称为短弧。此时两极的热作用强烈，近极区的过程起主要作用。电弧的压降以近极压降为主，几乎不随电流变化。
电弧还可按其电流的性质分为直流电弧和交流电弧。