Газ состоит из нейтральных молекул (или атомов). Поэтому при обычных условиях он является диэлектриком. Изоляционные свойства газов проявляются в том, что заряженные тела в воздухе длительное время сохраняют свой заряд. Для того, чтобы газ стал проводить ток, нужно ионизовать его молекулы (оторвать электрон) (рис. 14.14). Ионизатором могут служить космические лучи, 
Радиоактивное и ультрафиолетовое излучение, пучок быстрых электронов и т.п. Под действием этих ионизаторов молекулы газа распадаются на электроны и положительные ионы. В результате присоединения электронов к нейтральным молекулам могут образоваться отрицательно заряженные ионы.
Ионизация газа происходит и при его нагревании. При достаточно высокой температуре молекулы газа начинают так быстро двигаться, что часть из них при столкновениях распадается, превращаясь в ионы.
Если в сосуд, заполненный исследуемым газом, ввести два электрода, то при наличии между ними электрического поля через ионизованный газ пойдёт ток: электроны и отрицательные ионы начнут двигаться к положительно заряженному электроду, а положительные ионы – к отрицательно заряженному электроду (рис.14.15). Этот ток может сопровождаться различными тепловыми и оптическими явлениями (свечением).
Прохождение электрического тока через газ называют газовым разрядом.
Если разряд в газе происходит только при вызывающем и поддерживающем ионизацию внешнем воздействии, его называютнесамостоятельным разрядом. После прекращения действия внешнего ионизатора оставшиеся электроны и положительные ионы при столкновении снова объединяются в нейтральные молекулы (этот процесс называют рекомбинацией) (рис.14.16), и несамостоятельный разряд прекращается.
Газовый разряд, продолжающийся и после прекращения действия внешнего ионизатора, называется самостоятельным разрядом. Переход несамостоятельного разряда в самостоятельный характеризуется резким возрастанием силы тока и носит названиеэлектрического пробоя газа.
В зависимости от условий протекания тока через газ, а также состояния газа могут наблюдаться различные виды самостоятельного разряда. Наиболее важными из них являются тлеющий разряд, дуговой, коронный и искровой.
Тлеющий разряд(рис.14.18) происходит при низкой температуре катода и пониженном (по сравнению с атмосферным) давлении газа. Этот разряд используется в светящихся трубках рекламы, в лампах дневного света и т.п.
Дуговой разряд (рис.14.19) отличается от тлеющего разряда тем, что может происходить при атмосферном давлении, характеризуется (в большинстве случаев) высокой температурой электродов, хорошей электрической проводимостью газа, большими значениями силы тока.
Искровой и коронный разрядывозникают в сильно неоднородных электрических полях. Искровой разряд возникает при атмосферном давлении, высоких напряжениях и имеет вид ярких зигзагов, возникающих и исчезающих. Примером мощного искрового разряда является молния
Коронный разряд возникает при высоком напряжении в резко неоднородном электрическом поле вблизи электродов с большой кривизной поверхности (острия, провода). Этот разряд имеет вид светящегося ореола – короны, отсюда и его название.Особенно большой вред может нанести гигантский искровой атмосферный разряд – молния. Для защиты от него применяют молниеотводы.
Вещество в области газового разряда находится в состоянии плазмы.
Плазмой называют частично или полностью ионизованный газ, в котором плотности положительных и отрицательных зарядов практически одинаковы. Носителями заряда в плазме являются электроны и ионы, образовавшиеся в результате ионизации газа.
В состоянии плазмы находится большая часть вещества Вселенной. Плазму с температурой t≤105 ºС называютнизкотемпературной(плазма газовых разрядов, пламя, верхние слои атмосферы, межзвёздная среда и галактические туманности). Существуют специальные устройства, с помощью которых создают струи плотной низкотемпературной плазмы, -плазмотроны. С их помощью режут и сваривают металлы, наносят различные покрытия, получают заряженные частицы для ускорителей и т.п.
Плазму с температурой t≥106 ºС называютгорячейиливысокотемпературной. Такая плазма существует в недрах Солнца и других звёзд. В лабораторных условиях высокотемпературная плазма используется в исследованиях по управляемому термоядерному синтезу.
