Transferencia de Carga en la Nube

Según Uman "La descarga normal de nube a tierra probablemente comienza como una descarga local entre la pequeña bolsa de carga positiva en la base de la nube (la región p) y la región principal de carga negativa (la región N) situada por encima de ella. Esta descarga local libera electrones en la región N que previamente se habían adherido a partículas de agua o hielo. Estos electrones invaden la región p, neutraliza su carga positiva pequeña, y luego continua su viaje a la tierra." Esta descripción se basa en el modelo tripolar de la acumulación de carga.

El Conductor de Energía

Después de un evento de transferencia de carga en la parte inferior de la nube, los electrones liberados continuan hacia el suelo. Según Uman "El vehículo por el cual se mueven estos electrones desde la nube hasta el suelo se llama "conductor de energía" (en inglés stepped leader)... se mueve hacia el suelo en pasos rápidos y luminosos de unas 45 metros de longitud. Cada paso ocurre en menos de una millonésima parte de segundo y el tiempo entre cada paso es de una cincuenta millonésima parte de segundo. El "conductor de energía" moviéndose a una velocidad de 200 millas por hora, le lleva alrededor de una centésima de segundo viajar desde la nube hasta la tierra."

"Medido electrónicamente el "conductor de energía", tiene entre 1 y 10 metros de diámetro. Sin embargo, se cree que la mayor parte de la corriente fluye hacia abajo por un estrecho núcleo conductor que tiene menos de una pulgada de diámetro y que el gran diámetro observado fotográficamente, se debe a una corona eléctrica luminosa que rodea el núcleo conductor."

Descargas Ascendentes

Cuando el conductor de energía alcanza el suelo portando unos cinco columbios de carga, se induce una gran carga positiva por debajo suya y una descarga ascendente de 30-50 metros de larga viene a su encuentro. La posición real de la carga ascendente determina el punto del suelo que va a golpear el rayo, de modo que se usan pararrayos para iniciar esta descarga y ejercer algún control sobre el punto de caida del rayo. Cuando se produce el contacto con el "conductor de energía", una descarga violenta y alta de corriente viaja hacia el suelo. Esta descarga altamente luminosa, luego viaja de regreso hacia el "conductor" en la carrera de retorno.

Carrera de Retorno

Despues del conductor de energía y la descarga ascendente comienza la primera descarga luminosa y violenta cerca de la tierra. Segun Uman "esta alta luminosidad (y la alta corriente) se mueve hacia arriba por el canal del conductor y sale de sus ramas en algún lugar a una velocidad de entre la mitad y la décima parte de la velocidad de la luz. A este movimiento desde el suelo hasta la nube se le llama carrera de retorno (en inglés return stroke) y es el deslumbrante despliegue que reconocemos como rayo. El ojo no es lo suficientemente rápido para resolver el movimiento de la carrera de retorno, por lo que parece como si todos los puntos del canal se convirtieran en brillante al mismo tiempo."

El Conductor Dart

Despues del camino de retorno, puede finalizar la descarga del rayo, pero "la mayor parte de los rayos contienen tres o cuatro barridos -algunos llegan hasta veinte o treinta-." Si hay carga disponible en la nube para producir otro barrido, se produce un conductor continuo llamado conductor Dart que se mueve hacia abajo por el canal de la carrera de retorno del barrido anterior, depositando cargas negativas a lo largo de su longitud. Según Uman, "Los conductores Dart, generalmente depositan menos cargas que los conductores de energía de modo y como resultado, los subsiguientes barridos llevan menos cargas a tierra y tienen menos corrientes que los primeros barridos"