Природу молнии установил американский учёный Франклин. Он же научно обосновал и сконструировал устройство для защиты от поражения молнией – молниеотвод.
Молниеотвод представляет собой металлический стержень, один конец которого заострён, а ещё лучше – заканчивается «метёлкой» из тонкой металлической проволоки и располагается выше самой высокой точки защищаемых зданий. Нижний конец металлического стержня обычно припаивают к металлическому листу, а сам лист закапывают в землю, т. е. заземляют.
При прохождении заряженной грозовой тучи над землёй на её поверхности наводятся большие индуцированные заряды, и, соответственно, между тучей и землёй возникает сильное электрическое поле. Как известно, наибольшая поверхностная плотность электрических зарядов наблюдается на выступающих острых краях проводников, и поэтому вблизи заострённого конца молниеотвода электрическое поле особенно велико, к тому же оно является сильно неоднородным.
Всё это приводит к тому, что на конце молниеотвода зажигается так называемый коронный разряд. Это происходит, когда воздух вокруг острого конца проводника под воздействием сильного неоднородного электрического поля ионизируется и сам становится проводником. В результате заряд с острия молниеотвода начинает стекать в воздух. Вокруг молниеотвода в это время наблюдается слабое свечение («корона»), охватывающее со всех сторон металлический стержень. Вследствие стекания заряда с молниеотвода индуцированные заряды не могут накапливаться на здании, поэтому удара молнии не происходит.
В тех же случаях, когда молния всё же возникает (такие случаи очень редки), она ударяет в молниеотвод и заряды уходят в землю, не причиняя разрушений. Такой молниеотвод представляет собой путь, обладающий для молнии наименьшим сопротивлением. Благодаря этому он предохраняет строение от удара молнии.
В своё время было поставлено немало опытов с целью изучения возможностей управления молнией. В одном из них искусственная молния в один метр длиной была направлена на крышу автомобиля, в котором сидел человек. Молния прошла по обшивке, не нанеся вреда человеку. Так получилось потому, что автомобиль представляет собой проводник (в данном случае полый). Как известно, электрические заряды располагаются только на поверхности проводника вследствие того, что на заряженном предмете избыточные заряды взаимно отталкиваются и стремятся отойти как можно дальше друг от друга, и как бы сильно ни был заряжен проводник, электрическое поле внутри такого проводника равно нулю.
Поэтому, если молния ударит в металлическую крышу автомобиля, отталкивающиеся друг от друга электроны довольно быстро разойдутся по поверхности автомобиля и уйдут через его корпус в землю. Вот почему молния не попадает внутрь автомобиля. По той же причине совершенной защитой от молнии является металлическая клеть. Отсюда можно сделать вывод, что пребывание в хорошо заземлённом здании с металлическим каркасом, каких немало в современных городах, практически полностью защищает от молнии.
Следующими по безопасности для человека местами являются постройки, снабжённые молниеотводами. Если же поблизости таких домов нет, то следует искать защиту в помещениях по возможности больших размеров. В таких помещениях следует находиться как можно дальше от металлических труб печей, каминов и других возможных проводников электричества.
Если поблизости нет вообще никаких строений, то для обеспечения безопасности следует избегать возвышенных мест, стогов сена, деревьев, заборов, а также металлических построек. Не следует при грозе продолжать спортивные игры, а также работу, связанную с применением металлических инструментов в открытом пространстве. Хорошими убежищами при грозе являются густой лес, пещеры, подножия крутых холмов и скал.