Работа электрических сил на участке цепи, на концах которого имеется разность потенциалов 
.
Количество теплоты, выделенное на участке цепи сопротивлением
, по которому в течение времени
идет ток силой
, определяется законом Джоуля-Ленца:
.
Работа, совершенная источником электрической энергии за время
,
,
где E ‑ э. д. с. источника;
‑ полное сопротивление цепи.

Рис. 2.10. Зависимость мощности источника Pист, мощности во внешней цепи P и КПД источника η от силы тока
Плотность тока в металле
, где
‑ заряд электрона,
‑ концентрация свободных электронов,
‑ средняя скорость их направленного движения.
Плотность тока в газе при отсутствии насыщения
,
где
‑ абсолютное значение заряда каждого иона,
‑ концентрация пар ионов,
‑ подвижности положительных и отрицательных ионов.
Подвижность численно равна средней скорости носителей заряда в поле единичной напряженности:
,
где
‑ напряженность электрического поля в газе.
Плотность тока насыщения в газе между плоскими электродами, расстояние между которыми
, равна
,
где
‑ число пар ионов, образуемых ионизатором в единице объема газа.
Число пар ионов, рекомбинирующих в единице объема газа, пропорционально квадрату концентрации ионов
,
где g ‑ коэффициент рекомбинации.