Laajan varatun johdelevyn läheisyydessä sähkökenttä on homogeeninen ja sen voimakkuus riippuu levyn pintavaraustiheydestä [[$\sigma$]] ja tyhjiön permittiivisyydestä seuraavasti:

[[$\quad E=\dfrac{\sigma}{\varepsilon_0}$]].

Tyhjiön permittiivisyys eli sähkövakio on likimäärin [[$8{,}854 \cdot 10^{-12} \frac{\text{C}^2}{\text{Nm}^2}$]]. Pintavaraustiheys ilmaisee sähkövarauksen määrän pinta-alayksikköä kohden. Sen yksikkö on [[$\text{C/m}^2$]].

Pintavarausta voidaan hyödyntää myös ukkospilviä tarkasteltaessa.

Ukkospilveen syntyy varausjakauma, kun erityyppiset jääkiteet ja vesipisarat törmäilevät. Törmäillessään ne luovuttavat varausta toisilleen ja erilaisuutensa takia kertyvät ukkospilven ilmavirtauksissa eri korkeuksille. Tyypillisesti ukkospilven yläosa varautuu positiivisesti ja keskiosa negatiivisesti. Varausjakauma luo sähkökentän, joka vuorostaan vaikuttaa sähköisesti varautuneiden jääkiteiden ja vesipisaroiden liikkeeseen. Sähkövarausten epätasapaino purkautuu lopulta salamoina pilven sisällä tai pilvestä maahan.

Eräässä kehittyvässä ukkospilvessä yläosan sähkövaraus oli 22 C ja keskiosan -22 C. Ukkospilvi oli ylhäältä katsoen suunnilleen ympyrän muotoinen ja sen halkaisija oli 1,3 km. Varausten voidaan olettaa jakaantuneen ukkospilveen sivusuunnassa tasaisesti ohuisiin kerroksiin, jotka olivat korkeuksilla 4,5 km ja 9,8 km.

1. Hyödynnä pintavaraustiheyttä ja määritä ukkospilven ylä- ja keskiosan välisen sähkökentän voimakkuus pilven keskellä, jossa sähkökenttää voidaan tarkastella homogeenisen kentän mallilla.
2. Oletetaan erään keskellä pilveä ylä- ja keskiosan välillä olevan jääkiteen sähkövaraukseksi -2,3 fC. Kuinka suuri jääkiteen massa saa olla, jotta sähkökenttä estää sitä putoamasta? Vertailukohtana mainittakoon, että tyypillisten jääkiteiden massat ovat alle 100 ng.