電弧是一種氣體放電現象，通常發生在當電場強度足夠大，使得氣體分子發生電離時。這個過程涉及到電子的逸出、氣體的電離以及電子的重新組合等多箇物理過程。具體來說：
電子逸出：觸頭金屬表面的電子可能通過熱離子發射、場致發射或光電發射等方式逸出。
氣體電離：間隙中的氣體原子或分子在電子的碰撞下發生電離，產生額外的電子和離子。
電子碰撞：自由電子在電場中運動，與氣體分子發生碰撞，導致電子能量的損失和重新分佈。
電子重新組合：當電子速度增加到一定程度時，它們可能與正離子重新組合，釋放出能量，形成電弧的光和熱。
電弧的形成伴隨着能量的釋放，產生強烈的光和熱，因此它是一種強大的能量源。在應用方面，電弧被用於電焊、電弧切割、電弧爐加熱和電弧燈照明等領域。電弧的產生不僅需要足夠的電壓，還需要電路中的電流達到一定的生弧電流，以及觸頭間介質中含有可被遊離的電子。當這些條件滿足時，電路中的介質（如空氣）會被擊穿，形成電弧。