Petir | Bagaimana Proses Terjadi dan Cara Antisipasi Sambaran Petir

Petir Antara Awan Ke Awan

Petir merupakan sebuah fenomena alam yang rutin terjadi ketika musim penghujan tiba sebagai proses menjaga keseimbangan alam yang diciptakan oleh Tuhan Sang Maha Pencipta Allah SWT, yang sampai detik ini tidak ada satupun manusia yang sanggup / mampu menciptakan alat untuk meredam atau memberdayakan besarnya muatan listrik statis yang dikeluarkan oleh alam berupa petir tersebut kecuali bumi yang mampu meredamnya.

Ketika terjadi petir yang banyak orang juga menyebutnya dengan sebutan kilat atau halilintar akan mengeluarkan sebuah kilatan cahaya dengan kecepatan sepersekian detik yang beberapa saat kemudian akan mengeluarkan suara yang sangat menggelegar yang kemudian kita kenal dengan sebutan guruh atau gemuruh.

BAGAIMANA PROSES TERJADI PETIR ?

Ada 2 jenis petir yang sering terjadi yaitu petir antara awan ke awan dan antara awan ke bumi. Petir antara awan ke awan terjadi ketika secara alamiah awan akan dipenuhi dengan muatan listrik, dimana muatan ion positif (+) akan terbentuk pada bagian atas awan dan muatan ion negatif (-) terbentuk pada bagian bawah awan yang ketika kedua muatan ion tersebut bertemu untuk saling tarik menarik terjadilah ledakan besar muatan listrik statis dibarengi dengan kilatan cahaya dan suara menggelegar.

Proses yang sama ketika terjadi petir antara awan ke bumi, dimana bumi sebagai penghasil muatan ion positif (+) alami akan beterbangan secara alamiah ke langit untuk bertemu dengan muatan ion negatif (-) yang terbentuk secara alamiah pada bagian bawah awan yang ditandai dengan gelapnya awan (mendung) dan ketika kedua muatan tersebut bertemu maka terjadilah loncatan muatan listrik yang sangat besar yang kita mengenalnya sebagai petir.

Secara garis besar proses terjadinya petir adalah akibat dari adanya perpindahan muatan ion yang sangat besar antara muatan ion (-) negatif (elektron) menuju muatan ion (+) positif (proton) maka pada saat itulah terjadi loncatan muatan listrik yang sangat besar, ada beberapa bagian muatan ion pada loncatan muatan listrik tersebut yaitu :

• Pada bagian atas adalah loncatan muatan listrik dari ion (-) negatif / elektron
• Pada bagian tengah adalah perselisihan arus antara muatan ion (-) negatif / elektron dan muatan ion (+) positif (proton)
• Pada bagian bawah atau bumi adalah berkumpulnya muatan ion yang sangat besar antara (-) negatif / elektron  dan (+) positif (proton)

MEKANISME TERJADI SAMBARAN PETIR

Mekanisme terjadinya sambaran petir terbagi menjadi 2 (dua) bagian, yaitu :

Mekanisme Terjadinya Sambaran Petir

1. Sambaran Perintis (Initial Leader). Terjadi ketika adanya peralihan muatan ke tanah dimulai dengan sambaran dari dasar daerah penuh muatan (-) negatif yang berada di awan yang menjalar ke daerah bermuatan (-) negatif di udara yang telah terionisasi dengan muatan (+) positif terus merambat hingga ke dasar daerah muatan ion yang telah terionisasi ditanah, hal ini terus terjadi secara bertahap dengan tiap tahapan akan terlihat seperti kilatan cahaya sebagai tanda udara telah terionisasi pada ujung sambaran dengan kecepatan 10^8 cm/detik secara zigzag. Sambaran ini membawa penuh muatan ion (-) negatif sepanjang lintasannya sehingga menciptakan medan magnet muatan listrik dalam ruang antara ujung sambaran perintis di awan dengan tanah.
2. Sambaran Balik (Return Stroke). Terjadi ketika sambaran perintis mencapai ketinggian tertentu dari permukaan bumi maka pada saat itu dimulailah sambaran utama bermuatan penuh ion (+) positif dari bumi menuju ke atas untuk menemui ujung sambaran perintis diawan yang berisi muatan penuh ion (-) negatif. Kilatan cahaya pada sambaran balik ini berukuran jauh lebih besar dari sambaran perintis dan pada saat bersamaan terjadilah suara yang sangat menggelegar sebagai tanda proses ionisasi telah terjadi secara sempurna. Sambaran balik menjalar melalui lintasan sambaran perintis yang telah terionisasi dengan kecepatan 3.10^9 cm/detik, arus dari sambaran balik inilah yang menjadi arus utama energi sambaran petir dengan daya muatan berkisar antara 5 kA sampai 200 kA dengan rata-rata arus puncak sebesar 20kA.

CARA ANTISIPASI SAMBARAN PETIR

Gambar Ilustrasi Bahaya Sambaran Petir

Tidak ada satupun manusia yang mampu menolak terjadinya sebuah fenomena alam yang tercipta oleh Tuhan Sang Maha Pencipta untuk menjaga keseimbangan alam seperti sambaran petir, tapi kita dapat mengantisipasinya. Agar dapat mengantisipasi bahaya dari sambaran petir kita harus mengenal lebih dalam mengenai petir, ada 2 (dua) jenis sambaran petir yang dapat sangat membahayakan yaitu sambaran petir secara langsung dan sambaran petir secara tidak langsung.

Sambaran petir secara langsung adalah ketika sebuah inti utama energi loncatan muatan ion negatif (-) yang sangat besar menghantam apapun obyek yang menghalanginya untuk dapat bertemu dengan ion positif (+) sebagai pasangan alamiah dimana bumi adalah satu-satunya penghasil muatan ion positif (+) secara alami dan cara mengantisipasinya dengan cara :

• Hindari lapangan terbuka atau sebuah area tanah terbuka yang cukup luas ketika awan sudah mulai mendung
• Hindari berada di posisi tertinggi ketika berada di bangunan tinggi terbuka ketika awan mulai gelap
• Hindari berada di bawah pohon karena pohon merupakan salah satu penghantar muatan ion positif (+) untuk terbang ke langit dimana muatan ion positif (+) dihasilkan dari dalam bumi dan akar pohon menembus langsung ke dalam tanah atau bumi
• Memasang sistem proteksi eksternal penangkal petir atau lebih tepatnya disebut penyalur petir

Sambaran petir secara tidak langsung adalah cipratan cipratan kecil dari besarnya energi inti utama dari sambaran petir inilah yang disebut radiasi cosmic pada sambaran petir, daya rusaknya tidak sebesar sambaran petir secara langsung namun perlahan tapi pasti dapat membuat lonjakan kenaikan tegangan listrik yang sangat cepat berupa arus liar hingga dapat merusak berbagai macam komponen pada perangkat listrik dan elektronik. Cara mengantisipasinya adalah dengan cara memasang sistem proteksi internal pada bangunan berupa perangkat surge arrester dan grounding system sesuai standard yang telah ditetapkan agar arus liar tersebut dapat terbuang sempurna ke dalam grounding system.

DAFTAR PUSTAKA

Alex Larsen (1905). “Photographing Lightning With a Moving Camera”. Annual Report Smithsonian Institute 60 (1): 119-127.

“What causes lightning?” [Online]. Available: http://www.planet-science.com/categories/over-11s/natural-world/2012/06/what-causes-lightning.aspx. [Accessed: 08-May-2020].

http://id.wikipedia.org/wiki/Petir

Demikian semoga artikel penjelasan ini dapat bermanfaat.

Admin ITH

Toko INTECH