Bagaimana Petir (kilat) terjadi?

Saat musim hujan tiba, seringkali kita mendapati terjadinya petir disertai kilatan cahaya yang menggelegar. Petir dan kilat merupakan salah satu fenomena alam yang kadang merugikan kehidupan manusia dan alam sekitarnya. Coba Anda ingat sudah seberapa sering Anda mendengar adanya pohon yang tumbang atau bahkan manusia yang tersambar petir sekalipun. Tentu beberapa dari kita masih ada yang bingung mengapa bisa demikian. Dalam artikel ini akan disajikan secara ilmiah dan logis bagaimana petir itu dapat terjadi dan bagaimana menghindari serangan petir.

Menurut wikipedia, 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. Terjadinya sendiri disebabkan oleh 2 teori, yaitu Ionisasi dan gesekan antar awan. Penjelasannya:

a. Proses Ionisasi
Petir terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga kejadian Ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair.Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut petir.

b.Gesekan antar awan
Pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya , dari proses ini terlahir electron-electron bebas yang memenuhi permukaan awan. proses ini bisa digambarkan secara sederhana pada sebuah penggaris plastic yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas. Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.

Animasi terjadinya petir disebuah kota besar

Waspadalah pada pohon, jangan berlindung di bawah pohon saat terjadi hujan petir

Petir juga digolongkan dalam beberapa tipe:
1. Petir dari awan ke Tanah (CG) petir ini tergolong berbahaya dan paling merusak, berasal dari muatan yang lebih rendah lalu mengalirkan muatan negatif ke tanah. Terkadang petir jenis ini mengandung muatan positif (+) terutama pada musim dingin.

gambar petir tipe CG

2. Petir dalam awan (IC), merupakan tipe yang paling sering terjadi antara pusat muatan yang berlawanan pada awan yang sama.

Gambar Petir tipe IC

3. Petir antar awan (CC), terjadi antara pusat muatan dari dua awan yang berbeda. Pelepasan muatan nya sendiri terjadi saat udara cerah antara awan tersebut.

Gambar Petir Tipe CC

4. Petir awan ke udara (CA) terjadi jika udara di sekitaran awan yang bermuatan positif (+) berinteraksi dengan udara yang bermuatan negatif (-) . Jika ini terjadi pada awan bagian bawah maka merupakan kombinasi dengan petir tipe CG. Petir CA tampak seperti jari-jari yang berasal dari petir CG

Gambar petir Tipe CA

Menurut muatan nya sendiri, petir dibagi menjadi dua yaitu petir negatif (+) dan petir positif (-) bedanya? kalau petir negatif cenderung menyambar berulang ulang dan bercabang cabang seperti sebuah akar pohon.
sedangkan petir positif, hanya menyambar sekali.

Petir Positif (+) dan Petir Negatif (-)

Dampak Negatif dan Cara Menghindari

Umumnya petir-petir mengincar korban di wilayah datar yang terbuka. Besar medan listrik minimal yang memungkinkan terpicunya petir ini adalah sekitar 1.000.000 volt per meter. Bayangkan betapa mengerikannya jika lompatan bunga api ini mengenai tubuh makhluk hidup! Korban tiba-tiba terpental ketika sebuah petir menyambar. Seperti juga korban lainnya, ia tewas seketika dengan tubuh terbakar. Apabila petir menyambar rumah, rumah tersebut akan rusak dan perabotan elektronik akan rusak seperti telepon, televisi, atau yang lainnya. Kebanyakan disebabkan karena kelebihan voltase yang mengalir melalui media listrik (kabel) terlalu besar sehingga mampu membakar komponen elektronis didalamnya.

Bagaimana menghindarinya ?
Nah apa yang kita lakukan bila terjadi hujan petir seperti itu? bila terjadi petir/kilat segeralah mencari bangunan yang memiliki  penangkal petir atau mendekat pada mobil atau kendaraan besar lain nya, seperti truk. Bila temen temen memakai sepatu, maka sepatu berbahan karet atau kulit cenderung lebih aman (asal sepatu tidak bolong bagian bawah/bocor) dan syukur pula kalau kita memakai kaus kaki dan dalam keadaan kering sehingga bisa menjadi pemisah tubuh kita dengan tanah. Hindari ketinggian dan daerah terbuka seperti lapangan, daerah berair atau berlindung dibawah pohon! (apalagi pohon itu satu satunya pohon di sebuah tanah lapang). Jika temen temen berada di luar ruangan dan merasakan rambut temen temen berdiri itu mungkin pertanda petir akan menyambar anda, segera mencari tempat yang aman. Matikan alat alat eletronik dalam rumah, cabut saklar power dan juga antena.

Bagaimana untuk Bangunan?

Menyadari akan kebutuhan kenyamanan pada sebuah rumah, sekarang ini sudah banyak rumah rumah modern yang menggunakan penangkal petir untuk menghindari hal hal yang fatal pada saat terjadinya hujan petir. Penangkal petir tipe lama dibuat dari bahan tiang atau kabel yang mempunyai hambatan listrik besar, sehingga diharapkan listrik yang sampai pada pangkal penangkal petir cukup aman untuk dialirkan ke bumi. Penangkal petir modern dapat menerima secara struktur besarnya tegangan listrik yang didapat dari petir dan mengalirkannya ke bumi. Teori diversi sebagai dasar dari prinsip kerja penangkal petir, menyatakan bahwa kemampuan penangkal petir modern melindungi struktur dikarenakan kemampuan pembumiannya yang baik. Sehingga sambaran petir yang terjadi dapat dialirkan dengan aman ke bumi melalui konduktor pembumian.

Ujung penangkal petir mempunyai kemampuan "mengundang" petir yang berada disekelilingnya untuk disambar petir. Ini terjadi karena udara disekitar ujung penangkal petir mengalami ionisasi, sehingga berakibat mempunyai sifat konduktor yang dapat dialiri loncatan listrik.

Sedangkan pangkal ujung bawah penangkal petir idealnya merupakan lapisan yang mempunyai sifat penghantar listrik. Ini akan membuat daya serap tanah dari ujung penangkal petir akan tersebar lebih merata. Dalam penghantaran listrik petir, yang harus diperhatikan ialah hambatan listrik pada konduktor perantara antara ujung atas (air terminal) dan pembumian. Harus dirancang jalur terpendek dari air terminal menuju pembumian dan setiap belokan harus mempunyai radius yang cukup besar. Bila hal ini tidak diperhatikan, maka sambaran petir akan mencari penghantar terpendek menuju pembumian, meskipun tidak melalui jalur penangkal petir (seperti melalui jaringan kabel rumah atau pipa plumbing). Ini dapat menyebabkan kebakaran dan bencana lain.

Setelah pemasangan penangkal petir, maka harus dianalisa faktor kemampuan tanah untuk menahan aliran listrik dalam radius tertentu. Pengetesan harus dilakukan untuk menjamin bahwa semua listrik yang menyambar dapat didistribusikan dengan baik. Ini menyebabkan pemasangan penangkal petir harus diserahkan kepada ahli pemasang penangkal petir.

Kalau temen temen mau membuat penangkal petir sederhana sendiri untuk rumah, maka yang harus di siapkan adalah alat penerima logam (spit), kawat penyalur dari tembaga, menyiapkan jaringan saluran dari ujung atas bangunan sampai pada bagian tanah basah. berikut diagram nya, sori agak jelek, bikin nya pakai paintbrush, semoga jelas.

Posted in: Artikel