L'arc se crée par une ionisation de la matière isolante, cette ionisation a lieu d'autant plus facilement que les surfaces conductrices sont proches.
Une fois ionisé, le gaz crée un canal conducteur qui entraîne le reste de la charge présente sur la surface de départ. L'arc continue alors, même si les surfaces s'écartent l'une de l'autre et pour autant que la différence de potentiel reste suffisante, mais plusieurs ordres de grandeurs par rapport au champ électrique critique sont nécessaires pour ioniser l'air.
En effet, le champ disruptif de l'air est évalué à 3600 V/mm pour de l'air sec à la pression atmosphérique et au niveau de la mer, il peut descendre à un seuil de 1000 V/mm dans un air saturé en humidité, ceci pour des distances inter-électrodes proches (de l'ordre du millimètre ou du centimètre). Pour des distances plus grandes, ce champ disruptif est encore plus élevé.
La position d'un arc électrique est stable : une fois qu'il a trouvé le chemin le plus court, il y reste (ce chemin est en effet le chemin qui demande le moins d'énergie).
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