Petir atau halilintar | Petir Muatan listrik yang tinggi
Semua
orang pasti pernah mendengan petirkan, tapi mereka kebanyakan tidak
tahu sebab asal mula terjadinya petir tersebut, nah kali ini kang niam
akan menjelaskan sedikit banyak tentang petir yang saya ketahui dari
beberapa artikel di wikipedia.
bagaimana terjadinya petir?
Petir
atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim
hujan di mana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan
biasanya disebut kilat yang beberapa saat kemudian disusul dengan suara
menggelegar sering 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 kapasitor
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.
Petir
pada alam merupakan peristiwa alami locatnya muatan muatan listrik
diantara awan ke awan atau awan ke permukaan bumi. Persyaratan utama
terjadinya locatan muatan elektron di awan dimulai dari pergerakan angin
ke atas didalam awan Cumulus yang kuat. Dilaporkan kecepatan yang dapat
dicapai mencapai 150 km/jam. Di dalam awan, uap uap air berkondensasi
menjadi partikel air yang lebih kecil lagi namum partikelnya lebih
stabil. Bila ketinggian awan Cumulus tersebut cukup tinggi, maka
pergerakan angin didalam awan tersebut dapat mempunyai suhu dibawah 0
derajat celcius. Hal ini menyebabkan partikel air didalam awan membeku,
membentuk partikel es. Melalui proses resublimasi, berubahlah fisik
partikel air ini. Sejalan dengan waktu, bergabunglah beberapa partikel
es menjadi partikel kumpulan es yang besar dan berat. Partikel salju ini
akan jatuh karena daya gravitasi atas beratnya sendiri ke permukaan
bumi. Pada stadium ini, terpecah beberapa kristal es yang lebih kecil
dan ringan dari kumpulan kumpulan es yang lebih berat. Perpecahan ini
memecah juga struktur elektron didalamnya. Hal ini mengakibatkan
kumpulan es yang lebih berat akan jatuh ke lapisan awan dibawahnya dan
kumpulan ini mempunyai muatan negative. Sedangkan partikel es yang
terpisah dari kumpulan es berat, akan tertiup angin didalam awan ke arah
lapisan atas awan. Hal ini menjadikan lapisan awan dibagian atas
mempunyai muatan postive. Peristiwa ini mengakibatkan terkutubnya
listrik di awan atas 2 kutub berbeda (positve dibagian atas dan negative
dibagian bawah awan). Besarnya muatan atas terkutubnya listrik di awan
bergantung dari volume dari awan tersebut.
Rata
rata setiap petir mempunyai 4 hingga 5 jalur utama akibat ionisasi.
Persiapan pelepasan elektron melalui jalur ini membutuhkan waktu sekitar
0,01 detik, setelah itu terjadi petir dengan waktu trasfer sekitar
0,0004 detik. Setelah terjadinya petir, membutuhkan waktu istirahat
(0,03 – 0,05 detik ) untuk mempersiapkan kembali petir berikutnya.
Diketahui pernah terjadi hingga 42 petir terus menerus tanpa henti. Rata
rata kuat arus dalam petir sebesar 20.000 ampere. Dengan kekuatan arus
ini, mengalir elektron dari awan menuju permukaan tanah. Hal ini disebut
juga, petir negative. Pada kasus yang jarang, kadang dijumpai locatan
listrik pendek dari permukaan tanah (ujung pohon, ujung menara dsb). Ini
disebut petir positive. Petir positive diketahui hanya mempunyai satu
jalur utama terjadinya loncatan. Tapi petir positive mempunyai kuat arus
yang lebih tinggi dari petir negative (sebesar 300.000 Ampere).
Terjadinya petir positive hanya sekitar 5% dari total terjadinya petir.
Loncatan petir dapat terjadi sejauh beberapa kilo meter, antara awan
dengan permukaan tanah.
itulah sedikit yang bisa kita pelahari tentang petir, semoga saja dengan membaca artikel ini pengetahuan kita makin bertambah.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar