Экспериментальное исследование газового разряда в потоке плазмы, движущейся в направлении внешнего электрического поля, обнаружило существование эффекта генерации избыточного катодного тока, при котором ток в катоде может быть на порядок больше, чем ток в аноде. Зарегистрированный дисбаланс токов при аномально низком сопротивлении разрядного промежутка формирует значительное превышение выходной электрической мощности над входной электрической мощностью. Предложена физическая модель, объясняющая эффект. Получено математическое выражение, связывающее избыточный катодный ток с потоком молекул водорода. Показано, что величина избыточного катодного тока зависит от коэффициента ионизации газоразрядного промежутка. Результаты, следующие из модели, с погрешностью 8 % совпадают с экспериментальными результатами. Выдвинута рабочая гипотеза, позволяющая сделать оценки коэффициента преобразования энергии реактора избыточного катодного тока и корректно рассчитать его КПД.