自古以来，人们便对雷电充满敬畏。在世界各地的神话中，都存在执掌雷电的神明形象，例如中国古代神话里，雷公和电母掌管着天地间的雷电之力，以惩罚罪恶之人。

天上的闪电和家用的电一样吗？

1752 年，富兰克林做了著名的风筝实验，破解了闪电的秘密。富兰克林制作了一只特殊的风筝，风筝上固定了一段金属丝，一条长长的绳子与金属丝相连，作为风筝线，绳子下端还挂了一把钥匙。在一个雷雨交加的日子，富兰克林和他儿子将这只风筝放上了空中。

此时一道闪电划过，风筝线上的纤维丝一瞬间竖立起来，富兰克林高兴极了，他小心用手触碰了钥匙，噼里啪啦的电火花立刻在他的手指和钥匙之间跳动起来。

随后，他又将风筝线上的电引入莱顿瓶中，赶忙回家进行了各种电学研究，最终揭示了天上的闪电和家用的电其实是一样的，雷电只不过是强度特别大的电火花放电而已。

随后，科学家们发现地球自身携带着大量的负电荷，而从地面到约 50km 高度的电离层中分布着等量的正电荷，从而形成了垂直向下的大气电场。

在晴朗开阔的旷野上，从地面垂直向上，每升高 1 米，电势将增加约 130 伏，也就是说大气电场的场强大小约为 130V/m。这样看来，一个站在室外的成年人，从头顶到脚底之间竟然有着接近 200 伏的电压！

为什么平时走在路上没有感到触电呢？

首先，人会触电的原因是有超过人体感知的电流经过人体，人体是一个导体，假如意外触碰到了 220 伏的家用电，就会被当作一个电路元件接入回路，造成触电事故。

在晴天的大气电场中，空气的导电性能很差，人体始终处于静电平衡状态，也就是从头顶到脚底的电压实际上接近于零，身体内几乎没有电流通过，因此就感觉不到触电了。

但是，如果不幸被雷电所击中，瞬间的大量电流通过人体，就会造成极大的伤害。

科学家们还发现，地面与电离层之间有约 1800A 的地空电流，源源不断地将正电荷输送到地球，理论上约 5 分钟后就会将电离层的电能消耗完毕，而大气电场也会消失。

但实际上，晴天大气电场的值是相当稳定的，这就意味着有特定的“电源”在给电离层充电。这个特定的“电源”到底是什么？

闪电其实就是给电离层充电的电源。全球平均每秒产生约 100 次闪电，雷电流把负电荷从上而下带给地球，从而达到了地球与电离层之间充放电的动态平衡。

我们能利用闪电吗？

既然闪电和日常的电是一回事，每秒全球都有百余次闪电发生，如此多的闪电，如果能收集起来并将其转化为电力，为人所用，那该有多好！

1闪电的分类

以闪电发生的位置划分，通常分为云闪和地闪两类。击中地面的闪电称为地闪，约占全部闪电的 1/3，而发生在云中的闪电，也就是没有击中地面的闪电称为云闪，约占全部闪电的 2/3。

对于地闪，如果按照中和电荷的极性划分，将云中的负电荷转输送地面的闪电称为负地闪，其电流方向向上，约占全部地闪的 90%，而将云中的正电荷输送到地面的闪电称为正地闪，其电流方向向下，仅约占全部地闪的 10%。

按照闪电的始发位置的划分，从地面始发向上发展的称为上行闪电，上行地闪一般较少见，而从云中向下发展的称为下行闪电。因此，地闪总共可以分为下行负地闪、下行正地闪、上行正地闪、上行负地闪四种，而最常见的为下行负地闪。