图1--35中，首先调整各个球隙的距离，使G1的放电电压为U0，G2～G4的放电电压在U0～2U0范围内，然后开始对各个电容器同时充电到U0。这时G1首先击穿，导致G2～G4依次击穿，各个电容器串联起来对C2和R2放电，在输出端获得幅值很高的冲击电压，近似的等效放电回路如图1--36所示。下面详细说明各个电容器自动转换成串联放电的过程。
如图1--36所示，C10～C80是各点的对地杂散电容（寄生电容）。充电过程结束时，上面一排杂散电容C10、C30、C50、C70两端被充电到电压U0，1、3、5、7各点的对地电位为U0。下面一排杂散电容未被充电，2、4、6、8点仍为地电位零。
充电结束时，1点电位为U0，达到G1击穿电压，G1首先击穿，1点电位瞬时降为零，2点电位瞬时变为－U0。由于1、3点和2、4点之间电阻R（比较大）的作用，杂散电容C30来不及放电，在G1击穿瞬间3点电位几乎仍维持在U0，于是在G1击穿的瞬间，G2承受的电压（2、3点之间的电位差）由原来的U0瞬间上升到2U0，从而导致G2击穿。
＋－C101＋－＋＋C303－C505－C707R0u00RRRR1G5G1C＋－G2C－＋－G3C＋－G4C－＋－R2C2u246－＋8＋R图1--36 图1--35的等效放电回路
G2击穿后，3点电位从U0下降到－U0，4点电位瞬时变为－2U0，而5、6点仍几乎维持原来的电位，于是G3承受3U0电压的作用而击穿。依此类推，后面各级球隙在nU0电压作用下相继击穿，把所有的电容器串联起来。
从上面所述的过程可以看出，电容器由并联充电转变为串联放电的关键是杂散电容来不及放电，而杂散电容放电的快慢一方面取决于杂散电容的大小，另一方面取决于放电电阻R的大小，即杂散电容放电的时间常数。在实际当中，有时候为了确保各级球隙能顺利自动放电，还需要采取措施增大杂散电容。
1-铜球，2-端部有孔的铜球，3-钨电极 4-瓷、胶木等绝缘材料
d-钨电极与铜球孔之间的距离；G,g-间隙
图1--37 三电极球隙的结构
２．三电极球隙
上述的单级和多级冲击电压发生器，其输出冲击电压的产生并不是等到电容器充到一定
＋RC20RC40RC60－C80＋电压时自动输出，而是充到一定电压后停止充电，人为控制输出冲击电压，这就要用到三电极球隙。对于单级冲击电压发生器就直接采用一个三电极球隙，对多级冲击电压发生器，只用一个三电极球隙替代第一级放电球隙G1。
三电极球隙简单地是一个可以人为触发放电的球隙，其结构如图1--37所示。三电极球隙工作的原理是，当冲击电压发生器各个电容充电完毕后，利用另外一个回路产生一个电压较低的脉冲电压，并将该脉冲电压施加在三电极球隙的电极2和3之间（即间隙g），使间隙g击穿，利用间隙g击穿时产生的火花触发主间隙G的击穿。此时应防止间隙G击穿时，高电位沿电极3瞬间贯入低压脉冲回路。
冲击电压试验
