Podle obecné představy o povaze elektrického proudu je plyn ve svém normálním stavu vynikajícím izolantem, protože v tomto prostoru je velmi málo kladně nebo záporně nabitých částic. Pokud se však celkové napětí daného prostoru naplněného plynem prudce zvýší, počet iontů a elektronů v něm znatelně vzroste, což povede ke vzniku proudu a vzniku záře.
Výše uvedené je proces, kdy se nesoběstačný náboj, tedy takový, ve kterém proud vzniká pouze vlivem vnějších sil, přechází v samostatný.
Samovybíjení je charakteristické tím, že v něm vznikají kladně nabité ionty nebo záporně nabité elektrony v důsledku procesů probíhajících v samotném výbojovém prostoru, to znamená, že počet nabitých částic v něm neklesá, i když je externí zdroj napětí odstraněn.
V závislosti na mechanismu přechodu nesamostatného výboje na nezávislý se rozlišují tyto typy výbojů:
- Koronový výboj. Jedná se o jeden z nejzajímavějších typů výbojů, které se tvoří, když je tlak plynu velmi vysoký, a pole, ve kterémbylo zjištěno, že je extrémně heterogenní. Aby taková nehomogenita vznikla, musí být povrch jedné elektrody velmi velký a povrch druhé extrémně malý. Korónový výboj může nastat jak při kladném napětí na elektrodě, tak při záporném.
- Jiskrový výboj. Typ výboje, který je náhlou, křečovitou přeměnou plynu z dielektrika na vodič. K tomu dochází, když je mezi elektrodami dostatečný potenciál způsobit rozpad plynu. Je doprovázen jasným zábleskem, který může poškodit lidské zdraví.
- Obloukový výboj. Právě tento výboj vzniká mezi uhlíkovými elektrodami používanými při svařovánífunguje. Teplota vzniklá v takzvaném „obloukovém kráteru“dosahuje 4000 stupňů Celsia. Pro získání obloukového výboje je nutné neustále zahřívat katodu na určitou teplotu. Když tato teplota dosáhne kritické úrovně, začne termionická emise, což povede ke vzniku elektrického oblouku.
Pokud zvýšíte napětí, pak se podle Ohmova zákona zvýší i proudová síla, což povede k tomu, že se prudce zvětší. Korónový výboj lze vidět i v přírodních podmínkách, kdy se na vrcholcích stožárů nebo stromů vytvoří elektrická koróna.2. Doutnající výtok. K dosažení takového výboje je nutné protékat elektrodami proud o velikosti několika set ampér a pak postupně odčerpávat vzduch z válce. V tomto případě se tlak vzduchu postupně snižuje a ve vzácném prostoru dochází k rozpadu plynu, který se projevuje v tlumené záři ve formě krajky. Pokud budete pokračovat v odčerpávání vzduchu, pak tato záře zabere celý prostor válce. Můžeme vidět doutnavý výboj v plynových výbojkách, stejně jako v energeticky úsporných žárovkách.
Korona, oblouk i doutnání jsou pro člověka extrémně nebezpečné, takže ti, jejichž práce s těmito procesy souvisí, musí splňovat všechny bezpečnostní předpisy.
