공중에는 발전소가 없는데 번개가 일어날 때에 어떻게 고압이 발생할까?

발전소에서는 수력, 풍력, 화력, 원자력 등의 외압이 작용해서 전압을 일으키지만, 공중에서는 전압을 일으키는 발전장치나 외압이 없는데 번개가 일어날 때에 어떻게 고압이 발생할까?

전하와 전류, 전압을 다시 설명하면 전류는 전하의 발생에 의한 전자들의 이동으로 생기는 현상이고, 이때 이 전자들을 이동시키는 힘이 전압이며, 이 전위차를 만드는 외력이 수력,  풍력, 화력, 원자력이라는 수단이다. 그럼 번개 현상은 어떤 것일까? 번개 현상은 구름 가운데 이온상태로 존재하던 전자들이 구름의 덩어리로 뭉쳐지면서 급속한 운동을 하다가 전자가 튀어나오면서 공기와 충돌하여 빛과 열을 내는 현상이다. 따라서 번개현상은 전위차인 전압이 아니라 전류자체가 흐르는 것이다. 고압이 발생한 것이 아니라 고 전류가 흐른 것이다. 번개현상은 저항이 없는 전류이기 때문에 순간적으로 다량의 전류가 흐르는 현상이지 고전압에 의한 전류의 흐름이 아니다. 일반적인 조건하에서 전류라는 빛과 열이 발생하려면 대전이라는 작용을 통해서 전기장이 형성되어야 한다. 우리가 살아가는 일반 공간은 중력장이 지배하는 공간이다. 중력장에서는 끌어당기는 힘만 존재하는 공간이다. 여기에 전자기력이라는 힘 중에 빛과 열을 발산하는 태양에너지와 동등한 조건의 에너지가 나오게 하려면, 전기장을 형서하는 대전체가 존재해야 한다. 전기력은 쌍극으로 존재하므로 대전체는 음과 양으로 존재하게 된다. 인공물이 아닌 자연물에서 대전체는 구름층과 지표층이 대전체가 될 수 있다. 구름층이 두터워지면서 지표와 가까워지면 지표층과 구름층사이에 전기장이 형성될 정도가 된다. 이런 조건하에 구름층에서 충돌로 인한 전자가 분리되어 흩어지면 순간적으로 전자들의 이동이 발생한다. 전자들의 탈출과 이동은 전하량의 이동과 같으며, 이는 전류의 흐름 현상이다. 이때 그 전류를 담아두거나 이송하는 도선이 없기 때문에 순간적으로 공중엥서 흩어지는데, 지상을 향해 최단거리로 이동하게 된다. 이 현상이 번개가 되는 것이다.