¿Cómo se forman los rayos?
El rayo es un fenómeno de descarga fuerte entre las nubes, las nubes y el suelo, o entre distintas partes de las nubes (generalmente ocurre en las nubes cumulonimbus). Cuando el campo eléctrico es lo suficientemente fuerte entre las capas de carga positiva y negativa de una nube de tormenta, se producirán rayos. Por lo general, las nubes de tormenta (cumulonimbus) generarán cargas, con la parte inferior cargada negativamente y la superior cargada positivamente, y el electromagnetismo tendrá un efecto directo.
Las cargas positivas y negativas se atraen, pero el aire no es buen conductor. Las cargas positivas se precipitan hacia las copas de los árboles, las montañas, los edificios altos e incluso los cuerpos humanos en un intento de encontrarse con las nubes cargadas negativamente. Las antenas dendríticas cargadas negativamente se extienden hacia abajo, más cerca del suelo a medida que se extienden hacia abajo. Finalmente, las cargas positivas y negativas finalmente superan la barrera del aire y se conectan para formar un rayo.
Expansión del rayo
El rayo es la luz eléctrica producida por la descarga en las nubes cumulonimbus, entre nubes o entre nubes. Como el crecimiento de un árbol, el rayo continúa extendiendo sus canales, desarrollándose simultáneamente "raíces" y "hojas" en direcciones opuestas. Este árbol de relámpagos es eléctricamente neutro en general, con un extremo cargado positivamente y el otro extremo cargado negativamente, hacia la región cargada positivamente en la nube.
El relámpago producido por las nubes de tormenta es muy similar a la descarga del arco mencionada anteriormente, excepto que el relámpago es fugaz, pero las chispas entre los electrodos pueden existir durante mucho tiempo. Debido a que el alto voltaje entre los dos electrodos puede mantenerse artificialmente durante mucho tiempo, es difícil reponer la carga en la nube de tormenta inmediatamente después de la descarga. La intensidad media del campo eléctrico puede alcanzar varios miles de voltios/cm.