Если источник тока неспособен поддерживать самостоятельный электрический разряд в течение длительного времени, то наблюдается форма самостоятельного разряда, называемая искровым разрядом. Искровой разряд прекращается через короткий промежуток времени после начала разряда в результате значительного уменьшения напряжения. Примеры искрового разряда — искры, возникающие при расчесывании волос, разделении листов бумаги, разряде конденсатора.
Самые большие «искры» — молнии — наблюдаются во время грозы. Исследования показали, что причиной возникновения гроз является разделение электрических зарядов в грозовых облаках. При дроблении водяных капель и кристаллов льда, при столкновениях их с ионами атмосферного воздуха крупные капли и кристаллы приобретают избыточный отрицательный заряд, а мелкие – положительный. Восходящие потоки воздуха в грозовом облаке поднимают мелкие капли и кристаллы к вершине облака, крупные капли и кристаллы падают к его основанию. Отрицательный заряд основания облака наводит положительный заряд на проводящей земной поверхности. Разность потенциалов между основанием облака на высоте 3—4 км и поверхностью Земли достигает 20—100 млн. В. Молния переносит из облака 20—30 Кл отрицательного электрического заряда, сила тока в молнии достигает 10—20 кА, длительность импульса тока в канале молнии несколько десятков микросекунд. Самостоятельный электрический разряд между газовым облаком и Землей через некоторое время сам собою прекращается, так как большая часть избыточных электрических зарядов в грозовом облаке нейтрализуется электрическим током, протекающим по плазменному каналу молнии.
При нарастании силы тока в канале молнии происходит нагревание плазмы до температуры свыше 104 К. Изменения давления в плазменном канале молнии при нарастании силы тока и прекращении разряда вызывают звуковые явления, называемые громом.
На Земле каждые сутки происходит около 300 гроз, среднее значение силы тока «грозовой машины», сообщающей Земле отрицательный электрический заряд, составляет около 1800 А. Отрицательный заряд Земли около 6*105 Кл, напряженность электрического поля у поверхности Земли составляет примерно 100 В/м.
Между отрицательно заряженной Землей и положительно заряженными верхними слоями атмосферы напряжение достигает примерно 40 кВ. В атмосферном воздухе всегда содержится небольшое количество ионов. Электрический ток, создаваемый этими ионами, разряжает Землю, но «грозовая машина» пополняет этот заряд с каждым ударом молнии. Если бы грозы прекратились по всей Земле, то электрический заряд был бы нейтрализован током ионов в атмосферном воздухе примерно за полчаса. Молнии возникают не только в водяных облаках, но и в облаках пыли и газов, образующихся при извержениях вулканов.