Wie werden Ladungen getrennt?

Eine erste moderne Erklärung der Ladungstrennung in der Gewitterwolke lieferte die Niederschlaghypothese von Julius Elster und Hans Geitel aus dem Jahr 1885. Elster und Geitel entwickelten ein Modell, nach dem in der Luft vorhandenes Wasser in größerer Höhe zu Tröpfchen kondensiert bzw. zu Hagel- und Graupelkörnern gefriert. Alle kleinen schweben in der Luft, die größeren fallen unter dem Einfluss der Schwerkraft nach unten.

Dabei entsteht eine Art Reibung zwischen den niederfallenden schweren Teilchen und den leichten schwebenden Tröpfchen und Eiskristallen. Die Reibung hat eine Ladungstrennung zur Folge. Die schweren Teilchen laden sich negativ auf und wandern nach unten. Weiter oben bleibt ein positiv geladener Dunstschleier zurück. Die negativen geladenen Tropfen und Teilchen verursachen eine negative Ladung am Erdboden.

Die Niederschlaghypothese kann zwar die Ladungstrennung erklären, allerdings gibt es auch Gewitter ohne Niederschläge und Blitze innerhalb von Wolken. Deshalb kann die Niederschlaghypothese die Ladungstrennung nur in bestimmten Fällen erklären.