Wieso können Blitze einschlagen durch die Luft, obwohl Luft ein Nichtleiter ist?

Steigt die Spannung zwischen Wolke und Erde auf die Überschlagspannung an, so führt das entstehende elektrische Feld zu einer Ionisation der dazwischen befindlichen Luft. Diese wird leitfähig und die Strecke wird aufgrund der Stoßionisation durch einen Blitz (kurz)geschlossen.

Weil Spannung, je nach Stärke, "überspringen" kann. Denn auch Luft ist kein perfekter Isolator.

Und da Blitze so eine enorm hohe Spannung haben können sie auch entsprechend weite Abstände überbrücken.

Die Leitfähigkeit von Stoffen hängt von vielen Umwelteinflüssen (Temperatur, Druck,) und von der angelegten Spannung ab. Auch das Vakuum kann leitend werden. In dem auf dem Foto dargestellten Versuch betrug die Spannung größenordnungsmäßig um die 20 000 V .

Vertikale Blitze, die auf der Erde einschlagen haben eine durchschnittliche Länge von einigen Kilometern. Vertikale Hochatmosphärenblitze (Jets und Sprites) erreichen bis zu 40 km Länge. Bei horizontalen Blitzen ist angeblich schon eine Länge von 768 km festgestellt worden.

Blitze (bzw. Spannungsüberschläge) kann es sogar im Vacuum geben. Man braucht nicht zwingend einen Leiter dafür. Mit Medium sieht es aber spektakulärer aus.

Es kommt in erster Linie auf das Verhältnis der Spannung zum Abstand an. In Luft sind das ca. 1000V pro Millimeter, bis es los geht, danach ionisiert die Luft in der Strecke und wird besser leitfähig. Wenn die Luft z.B. sehr feucht ist, reicht auch etwas weniger. Das kann bei Gewittern schon einen Einfluss darauf haben, wo der Blitz sich bildet.

Luft ein Nichtleiter

dass Luft kein Leiter ist, heißt nicht, dass sie ein perfekter Isolator ist. Jeder Nichtleiter schlägt irgendwann durch, wenn die Spannung nur hoch genug ist.