Вероятно, все знают, что гром — это звук молнии. Сначала происходит яркая вспышка света, а позже, в зависимости от расстояния до молнии, слышны мощные раскаты. Это явление имеет электрическую, довольно сложную, но и интересную природу. Прежде чем разобраться в нем, давайте познакомимся с его «братом меньшим» — электрическим разрядом.
В самом общем виде электрическим газовым разрядом называют прохождение электрического тока через газы. Что такое ток и газ, мы уже знаем. Ток в веществе возникает при выполнении двух условий: наличия в нем свободных зарядов; присутствия электрического поля, гоняющего эти заряды, как пастух свое стадо.
В газах, в том числе в воздухе, всегда имеется некоторое количество носителей зарядов — электронов и ионов. Если газ находится в электрическом поле, то они будут ускоряться, приобретая дополнительную кинетическую энергию. Если поле достаточно сильное, то электроны и ионы при столкновении с атомами ионизируют их, превращая в положительно заряженные частицы — ионы. Чем сильнее поле, тем большую энергию приобретают электроны и тем большее количество атомов они ионизируют. Количество заряженных частиц увеличивается. Под действием электрического поля отрицательные и положительные заряды движутся в противоположных направлениях — в газе возникает электрический ток.
При некоторой величине напряженности электрического поля скорость образования носителей за счет ионизации резко возрастает. Такое электрическое поле называют пробивным. Возникает шквал электронов — электронная лавина. Это и есть начало электрического разряда. Поскольку энергия электронов в нем велика, они не только ионизируют атомы, но и своими ударами заставляют их излучать свет. Вот почему разряды так ярко светятся.