Одним из самых знаменательных событий в истории изучения электрических явлений стало открытие русского ученого В.В. Петрова, который в 1802 году описал такое явление, как электрическая дуга. Как установил Петров, электрическая дуга (Вольтова дуга или дуговой разряд) является одним из видов электрического разряда, который образуется между двумя электродами. Проводимость электрической дуги обеспечивает присутствие в газе свободных электрических разрядов.  Природа образования дугового разряда в атмосфере следующая: если увеличивать напряжение между электродами, то на определенном уровне возникает так называемый электрический пробой, напряжение которого обусловлено расстоянием между электродами. Этот пробой приводит к появлению искрового разряда, который замыкает электрическую цепь. Искровой разряд представляет собой плазменный шнур и является проводником электрического тока. При возникновении электрической дуги происходят физические изменения на поверхности электродов. Они могут плавиться, испаряться, окисляться, а также подвергаться коррозии.

Дуговой разряд может быть вызван искусственно, за счет сокращения расстояния между электродами, а также образовываться в «стационарных» условиях, при эксплуатации высоковольтных установок. Учитывая напряжение тока в электрической дуге, способное убить все живое, находящееся в зоне возникновения этого явления, а также негативные последствия для оборудования, на электростанциях используют специальные электромагнитные катушки, совмещенные с дугогасительными камерами, которые препятствуют появление дугового разряда. Кроме того, для предотвращения этого явления используют вакуумные и масляные выключатели, а также другие устройства, способные самостоятельно разорвать электрическую цепь.

Однако есть и такие сферы производства, где свойства электрической дуги используются на благо людей. К примеру, дуговой разряд применяется при электросварке металлов, его используют в конструкции сталеплавильных печей, а также в дуговых электролампах для освещения.