З якої причини блискавка частіше потрапляє у високі та загострені предмети, ніж у низькі та такі, що мають рівну форму? І які заходи можна вжити для того, щоб практично повністю уникнути потрапляння в об 'єкт блискавки? Відповіді на ці запитання вчені знайшли ще у вісімнадцятому столітті.
Електричний струм може проходити не тільки через метали, провідність яких обумовлена наявністю в кристалічній решітці вільних електронів, але і через інші середовища. Наприклад, через органічні речовини, напівпровідники, вакуум, рідини та гази. Для того щоб газ став проводити струм, необхідна наявність в ньому носіїв заряду, в ролі яких виступають іони. Внести в газ джерело іонів можна штучно: в його ролі може виступати полум 'я або джерело альфа-частинок. Якщо електричний струм у газі лише використовує наявні іони від стороннього джерела, але не створює власних, такий розряд називається несамостійним. Він не випромінює власного світла. При певній щільності струму він приймає здатність створювати нові іони і тут же використовувати їх для власного проходження. Виникає самостійний розряд, що не вимагає додаткових джерел іонізації і підтримує себе сам, поки до електродів докладено достатню напругу. Електричний розряд, залежно від щільності струму і тиску газу, ділиться на коронний, тліючий, дуговий і іскровий. Всі вони, крім коронного, володіють так званим негативним динамічним опором. Це означає, що зі збільшенням струму опір каналу іонізованого газу падає. Якщо струм не обмежити штучно, він буде обмежений лише внутрішнім опором джерела живлення. Блискавка є прикладом іскрового розряду. За своїми параметрами цей розряд значно перевершує всі штучні іскрові розряди: він характеризується напругами в десятки мільйонів вольт і струмами в сотні тисяч ампер. Як відомо, будь-який іскровий проміжок характеризується так званою напругою запалювання. Воно залежить не тільки від відстані між електродами, але і від їх форми. Напруженість електричного поля навколо гострих електродів при одній і тій же напрузі більше, ніж навколо шароподібних або плоских. Саме тому блискавка з більшою ймовірністю потрапляє в загострений предмет, ніж у рівний поруч. Височина об 'єкта також підвищує ймовірність потрапляння в нього блискавки, оскільки це еквівалентно зменшенню відстані між електродами. Громовідвід, винайдений у середині вісімнадцятого століття фізиком Бенджаміном Франкліном, працює наступним чином. На його вістрі виникає коронний розряд, який, як зазначено вище, є єдиним з усіх газових розрядів, що не володіє негативним динамічним опором. Тому струм не збільшується до катастрофічних величин, що еквівалентно повільному розряду конденсатора замість швидкого. Можна навести таку аналогію: якщо з підвішеної на тонкій нитці судини повільно вилити всю воду, можна більше не боятися, що під вагою води нитка обірветься і впаде вся посудина. Перебуваючи в грозу на відкритій місцевості далеко від будівель, обладнаних громовідводами, для мінімізації ймовірності попадання блискавки необхідно відійти від дерев і заховати парасольку.