Il fulmine è il prodotto di una scarica elettrica che avviene nell'atmosfera.
Affinché un fulmine venga generato, occorre che si crei una differenza di potenziale elettrico tra una nuvola e il suolo o all'interno di una nuvola.
Le cariche della nube ne inducono altre di segno opposto a terra, finché una scarica pilota, alla velocità di 100 km al secondo, non ne incontra una di segno opposto proveniente da terra (o da un'altra nuvola). L'incontro genera un canale di aria molto ionizzata attraverso cui passano le cariche elettriche di segno opposto. Il passaggio delle cariche genera calore (fino a 30.000 gradi) e rende il canale visibile. Questo canale di luce e calore è il fulmine.
L'espansione del canale ionizzato genera anche un'onda d'urto rumorosissima, il tuono.
Un fulmine colpisce la Tour Eiffel di Parigi, involontario parafulmineL'intensità elettrica di un fulmine varia tra i 10.000 e i 200.000 A.
Esistono quattro diversi tipi di fulmini:
negativo discendente, la scarica pilota ha carica negativa e parte dall'alto
positivo discendente, la scarica pilota ha carica positiva e parte dall'alto
negativo ascendente, la scarica pilota ha carica negativa e parte dal basso
positivo ascendente, la scarica pilota ha carica positiva e parte dal basso.
I fulmini sono responsabili della fissazione dell'azoto, ovvero della combinazione di questo con l'ossigeno a formare ossidi di azoto. Da questi derivano i composti azotati, molto utili allo sviluppo delle piante.
I fulmini hanno un potere distruttivo enorme. Per ridurne i rischi si utilizzano i parafulmini.
Si stima che in tutto il mondo, nell’arco di un anno, più di mille persone verranno colpite da un fulmine. In una frazione di un secondo un fulmine può danneggiare il cervello e arrestare il battito cardiaco. La pelle agisce da scudo ed emette fumo con conseguenti ustioni. Roy C. Sullivan è entrato nel guinnes dei primati per essere stato colpito 7 volte da un fulmine.
Il fulmine genera un forte impulso elettromagnetico che provoca interferenze nella ricezione di segnali radio (specialmente con modulazione in ampiezza), fino a frequenze di diversi MHz.