PETIR
Petir,
kilat, atau
halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim
hujan
di saat langit memunculkan kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan.
Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar yang disebut
guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara
kecepatan suara dan
kecepatan cahaya.
Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah
kondensator raksasa, dimana lempeng pertama adalah
awan (bisa lempeng
negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah
bumi (dianggap netral). Seperti yang sudah diketahui kapasitor adalah sebuah komponen pasif pada rangkaian
listrik yang bisa menyimpan energi sesaat (
energy storage). Petir juga dapat terjadi dari
awan ke awan (
intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan
positif.
Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan
bumi
atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia
bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia
akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan
berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan
positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara
awan dan bumi cukup besar, maka akan terjadi pembuangan muatan negatif
(elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai
kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui
elektron adalah udara. Pada saat
elektron mampu menembus ambang batas isolasi
udara inilah terjadi ledakan suara. Petir lebih sering terjadi pada
musim hujan, karena pada keadaan tersebut
udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan bermuatan
negatif dan awan bermuatan
positif, maka petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.
Riset awal
Pada awal penyelidikan listrik melalui
tabung Leyden dan peralatan lainnya, sejumlah orang (Dr. Wall, Gray,
Abbé Nollet) mengusulkan
spark skala kecil memiliki beberapa kemiripan dengan petir.
Benjamin Franklin, yang juga menemukan
penangkal petir, berusaha mengetes teori ini dengan menggunakan sebuah tiang yang didirikan di
Philadelphia. Selagi dia menunggu penyelesaian tiang tesebut, beberapa orang lainnya (
Dalibard dan
De Lors) melakukan di
Marly di
Perancis apa yang kemudian dikenal sebagai eksperimen
Philadelphia yang
Franklin usulkan di bukunya.
Franklin biasanya mendapatkan kredit untuk menjadi yang pertama mengusulkan eksperimen ini, karena dia tertarik dalam
cuaca.
Riset modern
Meskipun eksperimen dari masa Franklin menunjukkan bahwa petir adalah sebuah discharge dari
listrik statis, hanya ada sedikit peningkatan dalam teori ini selama lebih dari 150 tahun. Pendorong untuk riset baru berasal dari bidang
teknik tenaga:
jalur transmisi tenaga digunakan dan teknisi ingin mengetahui lebih banyak tentang petir. Meskipun
sebabnya
diperdebatkan (dan masih berlanjut sampai sekarang), riset menghasilkan
banyak informasi baru tentang fenomena petir, terutama jumlah arus dan
energi yang terdapat.
Perlindungan terhadap Sambaran Petir
Manusia selalu mencoba untuk menjinakkan keganasan alam, salah
satunya adalah bahaya sambaran petir. Ada beberapa metode untuk
melindungi diri dan lingkungan dari sambaran petir. Metode yang paling
sederhana tapi sangat efektif adalah metode
Sangkar Faraday. Yaitu dengan melindungi area yang hendak diamankan dengan melingkupinya memakai
konduktor yang dihubungkan dengan pembumian.
