Катион и анион имеют существенно разную массу, поэтому центробежная сила действует на них различно. В десятки раз более тяжелые ионы, например, анионы в начальной фазе процесса будут смещаться к периферии емкости без деформации гидратных оболочек, и вытеснять из общего объема более легкие гидратированные катионы, на которые гравитация практически не действует. Затем во второй фазе анионы начнут воздействовать своим электрическим полем друг на друга, деформируя гидратные связи и вытесняя высвободившиеся молекулы воды. Из-за многократно меньшей энергии гидратации анионов относительно катионов водорода тяжелые ионы неспособны отобрать у них гидратную воду, а те в свою очередь по той же причине не могут вступить в реакцию с анионами (см. Фиг.2). В растворе образуется зона с повышенной концентрацией анионов, т.е. возникнет плотный в виде пояса пространственный (объемный ) заряд, который в результате сложения единичных электрических полей индуцирует на внешней поверхности емкости адекватный заряд (потенциал) из электронов проводимости (см. свойства цилиндра Фарадея). В свою очередь гидратированные легкие ионы сконцентрируются на условной внутренней поверхности пояса отрицательного объемного заряда и вблизи поверхностей катода, образуя свой несколько раздвоенный (растянутый) пространственный (объемный) концентрационный потенциал противоположного знака. В растворе между объемными зарядами анионов и катионов, как и во внешней цепи между соответствующими электродами, создастся замкнутое электрическое поле большой внутренней напряженности, т.е. своеобразный заряженный электролитический конденсатор.. Возникает силовое равновесие При этом, что весьма существенно, расстояние от анионов до катионов на условной внутренней поверхности соприкосновения объемных зарядов в растворе всегда больше расстояния от катионов до катода приблизительно на половину толщины гидратной оболочки, а поэтому силовое взаимодействие катионов с анионами в растворе и с катодом будет различно, поскольку будет различна локальная напряженность электрического поля. По этой причине равновесие будет заведомо и в первую очередь нарушено именно на катоде, если достигнутая величина его потенциала окажется достаточной для частичной или полной ионизации свободными электронами гидратных оболочек легких ионов (работа выхода электрона из стального электрода в среднем 69,76·10-20 Дж, энергия сродства к электрону молекулы воды составляет 14,58·10-20 Дж). Тогда они вблизи поверхности катода разрядятся с выделением большого количества тепла по реакции (6), т.е. как бы произойдет пробой конденсатора (Фиг.4). Более тяжелые ионы, прижатые центробежной силой к внутренней поверхности емкости, не могут существовать в растворе индивидуально (независимо от легких), поэтому они также, но с некоторым запозданием, отдадут заряд электроду и при этом изменят свой химический состав на электронейтральный по экзотермическим реакциям (9) и (10), если одновременно не происходит их химического взаимодействия с водой по вторичным реакциям. Разряд своеобразного конденсатора будет протекать с падением потенциалов на электродах до тех пор, пока энергия центробежного поля не станет равной энергии, выделяемой на внешней нагрузке. В этом случае процесс стабилизируется и станет постоянным. Величина напряжения на электродах будет прямо пропорциональна омическому сопротивлению внешней нагрузки. При ее минимальном значении, то есть коротком замыкании, напряжение на электродах будет равно сумме концентрационной разности потенциалов и ЭДС генератора, а если внешнее сопротивление возрастет, то адекватно увеличится напряжение и уменьшится ток на нагрузке. В этом отношении генератор водорода существенно отличается от электрохимического и электромеханического источников тока. Концентрационная разность потенциалов возникает из-за постоянного запаздывания реакций на аноде по отношению к скорости их протекания на катоде и для каждого электролита будет являться характерным параметром. По боковым стенкам емкости от анода к катоду потечет постоянный электрический ток. Этот процесс станет необратимым и получит устойчивый характер, так как конечные продукты химических реакций покидают раствор, реакции восстановления ионов кислорода и водорода до молекулярного состояния экзотермичны, а поле искусственной силы тяжести постоянно по величине и во времени, к тому же на смену разрядившимся ионам поступают новые из отдаленных слоев жидкости.