09 November 2007

Petir dan kilat

Kawans...

Musim hujan telah datang dan seiring datanngnya musim hujan tentu akan banyak petir dan halilintar. Apakah rumah, gedung-gedung bertingkat anda sudah dilengkapi dengan alat penangkal petir? Jika belum, mungkin anda dapat memahami apakah petir itu.

Petir atau halilintar merupakan gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di mana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan yang beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya.

Petir adalah gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, di mana 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 terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi. 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.

Kilat mempunyai diameter of 1-2 inches (2-5 cm) dan dapat mengeluarkan panas hingga 70,000° F (39,000° C) dalam beberapa milidetik saja. Sembilan puluh persen energi listrik dari kilat dilepaskan dalam bentuk panas yang mana dengan cepat dibuang ke atmosphere. Kurang dari 1% enegi kilat dikonversi ke dalam bentuk suara dan sisanya ke dalam bentuk cahaya.

Peningkatan tekanan dan temperatur secara tiba-tiba menyebabkan udara disekitarnya berubah dengan kecepatan lebih dari kecepatan suara. Gelombang kejut pertama bergerak kearah luar sejauh 30 feet (10 m), setelah itu terbentuk gelombang suara biasa yang kita sebut petir. Kecepatan suara yang melewati udara adalah 758 mph (1,130 feet/second; 344 m/second) pada 68° F (20° C). Petir adalah peristiwa ledakan udara sepanjang kanal kilat itu.

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.



Tidak ada komentar: