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雷电云形成时，云层与地面之间的大气会产生一个电场，此电场强度可达到14千伏/米。从而使地面凸起部分或金属部件上开始出现电晕放电。
当雷电云层内部形成一个下行先导时，闪电电击便开始了。下行先导电荷以阶梯形式向地面发展，下行先导携带的电荷使地面建立起了电场。
从地面上的建筑物或物体产生了一个上行的先导。此上行先导向上传播一直与下行先导会合，此时闪电电流便流过所形成的通道。地面上的单个建筑物可能会产生好几个先导，与下行先导会合的***个上行先导决定了闪电电击的地点。
卫星+ESE避雷针的工作原理就是产生一个比普通避雷针更快的上行先导。
