يعمل البرق في الطبيعة عندما تحدث تفريغات كهربائية بين طبقتين مختلفتين من الغيوم المشحونة بشكل مختلف. وبمجرد حدوث هذه التفريغات الكهربائية، يتولد مجال كهربائي قوي جدًا يسبب تسخين غازات الجو المحيطة به بحيث تصل درجة حرارتها إلى ما يصل إلى 30،000 درجة مئوية، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة ضخمة في شكل نبضة كهربائية عالية الطاقة. ويمكن استخدام الفيزياء الرياضية لفهم السمات المتنوعة للبرق بما في ذلك تشكيل الصواعق والتفاعلات الكيميائية والتأثيرات الإشعاعية التي تحدث نتيجة التفريغات الكهربائية. والمعادلات الرياضية يمكن استخدامها للتنبؤ بأنواع مختلفة من التفريغات الكهربائية وإدارة مخاطر الأضرار على المباني والمعدات والأشخاص الذين يعيشون في منطقة تخللها صاعقة.
