1.
Para que se produzcan los rayos las nubes deben contener, además de gotas de lluvia, cristales de hielo, agua casi congelada y granizo. Estos tres elementos se forman entre los 2 y 10 kilómetros de altitud, donde la temperatura oscila entre el 0 ° C y el -50 ° C.
2. En el interior de la nube, estos elementos son lanzados unos contra otros, chocándose entre si. El choque provoca que haya un intercambio de cargas, y mientras uno de los elementos adquiere cargas positivas los otros aumentan su carga negativa. Los más pesados, como el granizo y las gotas de lluvia, tienden a quedar negativos.
3. Por la gravedad, el granizo y las gotas de lluvia se acumulan en la parte inferior de la nube, concentrado allí la carga negativa. El agua y los cristales de hielo, por ser menos pesados son elevados por las corrientes de aire, dejando la cima de la nube con carga positiva. Se comienza a formar un campo eléctrico con sus respectivos polos.
4. La doble polaridad de la nube se ve reforzada por dos fenómenos físicos externos. Encima de ella, en la ionosfera,los rayos solares interactúan con las moléculas de aire, formando iones negativos. Debajo de la nube, sobre el suelo, millones de factores contribuyen para que la superficie quede eléctricamente positiva.
5. De este manera se crea un campo eléctrico descomunal, que llaga a una potencia de 1000 gigawatts (para que tengamos idea una red de alta tensión tiene 10 mil watts). El aire entorno a la nube comienza a ionizarse y pasa del estado gaseoso al plasma, que se considera el cuarto estado de la materia.
6. Se forma entonces un camino de plasma en dirección al suelo que hace un puente entre la superficie y la nube para que la energía de ésta se descargue.
7. Cuando el camino de plasma se cierra se produce un intercambio de cargas entre la superficie y la nube y entonces se produce el relámpago.
