Acapkali kita melihat kilatan petir saat turun hujan. Petir bisa terjadi dari awan ke bumi, dari bumi ke awan, atau dari awan ke awan. Tahukah kamu bahwa petir merupakan gejala listrik statis?
Yang pertama kali menyatakan hal ini adalah Benjamin Franklin (1706 – 1790). Menurutnya, petir terjadi akibat perpindahan muatan negatif (elektron) antara awan dan awan, atau antara awan dan bumi.
Perpindahan elektron ini dapat terjadi karena adanya perbedaan potensial yang sangat besar antara dua awan yang berbeda, atau antara awan dengan bumi, sehingga akan terjadi lompatan muatan listrik, atau perpindahan elektron secara besar-besaran dari dari awan ke awan lainnya, atau dari awan ke bumi.
Rumus Beda Potensial Listrik
Perpindahan muatan listrik (elektron) disebabkan oleh adanya perbedaan potensial listrik (beda potensial listrik). Besar beda potensial listrik dapat dihitung dengan membandingkan besar energi listrik yang diperlukan untuk memindahkan sejumlah muatan listrik.
Secara matematis, beda potensial listrik dapat dituliskan sebagai berikut.
W = energi listrik (joule)
Q = muatan listrik (coulomb)
Petir Pada Gedung Tinggi
Sebelum hujan badai, awan berada dalam kondisi netral, artinya jumlah proton sama dengan jumlah elektron. Namun ketika terjadi hujan badai, akan terjadi gesekan antara partikel-partikel awan dengan udara sehingga menyebabkan awan bermuatan listrik. Apabila awan ini melewati gedung yang tinggi, muatan negatif di dasar awan akan menginduksi bangunan gedung hingga muatan positif bergerak ke atas terkumpul di puncak gedung. Ingat prinsip induksi listrik.
Sedangkan muatan negatif akan ditolak ke dasar gedung. Perbedaan jenis muatan antara awan dengan puncak gedung ini menyebabkan medan listrik. Jika muatan pada awan bertambah, gaya elektrostatis akan memaksa muatan negatif meloncat secara tiba-tiba dari dasar awan ke puncak gedung. Loncatan ini akan disertai dengan bunga api listrik, kita mengenalnya sebagai petir.
Loncatan muatan melalui udara ini akan menghasilkan cahaya yang sangat kuat dan panas sehingga menyebabkan udara memuai mendadak. Pemuaian udara yang mendadak ini akan menghasilkan bunyi ledakan menggelegar, kita mengenalnya sebagai guntur.
Penangkal Petir
Untuk menghindari bahaya petir di atas gedung dapat dilakukan pemasangan penangkal petir. Penangkal petir ini terbuat dari tembaga yang ditancapkan ke dalam tanah. Ujung runcing tembaga dipasang pada ujung bangunan.
No comments:
Post a Comment