Questo semplice apparecchio è costituito di due sfere metalliche, affacciate in aria, che possono essere avvicinate e allontanate.

Mediante una macchina elettrostatica si applica una differenza di potenziale crescente tra le due sfere: quando essa raggiunge un certo valore (detto potenziale esplosivo), passa una corrente intensa ma di brevissima durata, accompagnata da intensa luminosità, che segna la linea percorsa dalla scarica, e da un rumore caratteristico. Scocca cioè una scintilla che si presenta rettilinea se le sfere sono vicine, che diventa a zig-zag per distanze maggiori, e che si ramifica allontanando ulteriormente le sfere. Ciò dipende dal fatto che nell’aria è presente del pulviscolo che funziona in parte da sostanza conduttrice: la scarica trova una via fra le particelle del pulviscolo, distribuite in modo disordinato. La corrente fa abbassare la tensione tra le sfere e si interrompe quando questa è diventata insufficiente a mantenervi la corrente, ma se il generatore continua a funzionare, il processo si ripete. Il fenomeno si presenta anche quando le sfere sono separate da un altro gas o da un isolante liquido o solido: In quest’ultimo caso il solido viene forato o rotto dalla scintilla.

Il potenziale esplosivo dipende dall’isolante interposto, dalla distanza tra le due sfere e dal loro raggio: diminuisce al diminuire del raggio e, entro certi limiti, al diminuire della distanza.