大气中带有电荷的雷云对地电压可高达几亿伏。雷云同地面凸出物之间的电场强度达到空气的击穿强度时，产生的放电现象称为直击雷。其每一次放电过程分为先导放电、主放电和余光。先导放电是从雷云向大地发展的不太明亮的一种放电。当先导放电接近大地时，立即从大地向雷云发展成极明亮的主放电。主放电后有微弱的余光。大约有50%的直击雷有重复放电的性质。平均每次雷击有三、四个冲击，最多能出现几十个冲击。第一个冲击的先导放电是阶段形先导放电;第二个以上冲击的先导放电是箭形先导放电。阶段形先导放电时间约5～2Oms，箭形先导放电约1ms;主放电不超过0.O5～0.1ms;余光延续时间约30～50ms。
大气放电直接通过地面建构筑物和地面设备，强大的雷电流经过这些物体入地，在瞬间产生很大的机械振动力和高温高热使物体遭到破坏。当雷电流通过具有电阻或电感的物体时将产生很大的电压降和感应电压，能破坏绝缘，产生火花，引起燃烧、爆炸。
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