Получены критерии бифуркации решений системы дифференциальных уравнений и зависимости продолжительности периодов горения дуги и тлеющего разряда в зависимости от тока и напряжения. Разработана методика расчета тепловых потоков в катод и анод. Разработан метод расчета динамики переноса материала и итерационный метод для расчета коэффициента теплоемкости и теплопроводности материалов. Построены прямая и сопряженная задачи для уравнений теплопроводности материалов. Доказаны ограниченности приближенного значения коэффициента теплоемкости и теплоотдачи материалов и монотонности минимизируемого функционала.*