A. Pengertian petir
Petir, kilat, atau halilintar adalah gejala
alam yang biasanya muncul pada musim hujan di saat langit memunculkan kilatan
cahaya sesaat yang menyilaukan. Beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar
yang disebut guruh. Perbedaan waktu kemunculan ini disebabkan adanya perbedaan
antara kecepatan suara dan kecepatan cahaya.(wikipedia bahasa)
Menurut
muatannya sendiri, petir dibagi menjadi dua yaitu petir negatif (+) dan petir
positif (-). Perbedaannya yaitu petir negatif cenderung menyambar berulang
ulang dan bercabang cabang seperti sebuah akar pohon, sedangkan petir positif,
hanya menyambar sekali
B. Manfaat dan kerusakan yang
disebabkan oleh petir
1.Manfaat
petir
Mungkin anda
akan tercengang, ketika membaca bahwa petir ini ternyata membawa manfaat yang
sangat besar. Penelitian pemanfaatan petir ini telah dimulai dengan membuat
piranti-piranti pembangkit tegangan tinggi pulsa/impuls yang menyerupai petir.
Kemudian petir-petir kecil ini dimanfaatkan untuk menghasilkan korona dan
plasma tegangan tinggi. Kita tentu tahu bahwa bumi diselimuti oleh lapisan
ozon. Lapisan ozon adalah sekumpulan udara diamosfer yang melindungi bumi dari
radiasi sinar matahari yang berbahaya bagi kehidupan di bumi seperti sinar
ultraviolet (UV) sehingga sinar UV yang sampai di bumi dalam jumlah yang tidk
berbahaya. Hubunganya petir dengan lapisan ozon adalah bahwa lapisan ozon
berperan membentuk lapisan ozon. Lapisan ozon merupakan senyawan O3. Petir peran
meicu terjadinya reaksi kimia dari O2
atau oksigen menjadi O3. Sederhanya tiga senyawa O2 akan pecah menjadi enam
senyawa O dan akhirnya terbentu 2 senyawa O3. Proses tersebut tidak akan
terjadi tanpa bantuan dari petir. Manfaat lain petir adalah bagi kesuburan
tanah. Saat petir menyambar tidak hanya terjadi pembentukan lapisan ozon saja,
tapi banyak terjadi reaksi-reaksi kimia lain antara udara dengan air hujan yang
sedang turun. Misalnya nitrogen dengan air sehingga saat air sampai dibumi
menjadikan tanah lebih subur karena mendapat pasokan nitrogen lebih banyak.
Maka benarlah, Firman Allah SWT “dan Dia menurunkan hujan dari langit, lalu
menghidupkan bumi dengan air itu sesudah matinya. Sesungguhnya pada yang
demikian itu benar-benar terdapat tanda-tanda bagi kaum yang mempergunakan
akalnya”[QS 30:24].
Manfaat
petir untuk listrikManfaat petir untuk listrik sudah mulai ditemukan titik
terang oleh ilmuwan Brasil . Kerja awal ini dipelopori oleh Fernando Galembeck
dan tim nya. Sekelompok peneliti yang dipimpin oleh Fernando Galembeck, di
laboratorium mengatakan mereka menemukan proses dengan mensimulasikan reaksi
uap air dengan partikel debu yang biasanya reaksi kimia yang terjadi di
atmosfer bumi .Sekelompok ahli kimia dari Universitas Campinas di Brazil
mengeluarkan pernyataan bahwa mereka telah mengadakan penelitian dan mengklaim
bahwa mereka telah mengetahui bagaimana listrik terbentuk dan dilepaskan di
atmosfer dengan hasil sambaran petir dengan tujuan penelitian untuk mengetahui
manfaat petir untuk listrik. Mungkin penelitian berikutnya dapat memanfaatkan
kandungan lain dalam petir karena energi yang di timbulkannya begitu besar dan
belum termanfaatkan, misalnya muatan awan tersebut dapat menggantikan energi
alam lainnya seperti premium hingga kita tidak bingung lagi untuk antri bensin.
Cukup memasukan energi petir kendaraan kita dapat “greng” kembali beroperasi.
C.Macam-macam/tipe-tipe
petir
Secara umum petir itu dapat terjadi di
dalam awan itu sendiri, antara awan dengan awan, antara awan dengan udara, dan
awan dengan bumi (tanah). Kemungkinan-kemungkinan tersebut melahirkan empat
tipe petir, yaitu :
- 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.
- Petir dalam awan (IC), merupakan tipe yang paling
sering terjadi antara pusat muatan yang berlawanan pada awan yang sama.
- Petir antar awan (CC), terjadi antara pusat
muatan dari dua awan yang berbeda. Pelepasan muatan nya sendiri terjadi
saat udara cerah antara awan tersebut
- 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.
D.
Jenis-jenis petir yang ada di bumi
1. Petir St. Elmo's Fire
Petir ini telah ada selama berabad-abad, di mulai dari
sejarah Yunani kuno, Julius Caesar, Columbus dan Magellan. Setelah ada teori
penangkal petir Franklin fenomena ini terlihat lebih jelas di tanah/darat,
menyebabkan rasa takut sebagai api biru terinspirasi cerita roh dan hantu.
2. Petir Boom
Ball Thunder adalah fenomena alam yang aneh, dengan
laporan peninjauan kembali ke Yunani kuno. Jenis yang paling umum adalah
kilatan petir coret tapi petir ini menyebabkan ancaman terbesar terhadap
kehidupan dan properti. Petir dapat di picu oleh berbagai peristiwa mulai dari
ledakan termonuklir untuk meluncurkan roket seperti Challenger atau Apollo 12.
3. Petir Deadly
Di Amerika Serikat rata-rata 58 orang meninggal dunia
setiap tahunnya oleh petir dan sekitar 250 orang bertahan hidup setiap tahunnya
setelah di sambar petir namun sebagian besar mereka hidup dengan bekas luka
permanen.
4. Petir Cloud
Flashes
Ketika terjadi di awan terkadang kita dapat melihat
garis di udara di sekitar badai. Itu di sebut petir awan ke udara atau di sebut
Anvil Crawler. Petir juga dapat melakukan perjalanan dari awan ke awan. Ketika
petir terlihat tertanam di awan dan sepertinya pada luminositas selama bagian
petir, di sebut lembar pencahayaan atau intra awan petir. Banyak orang telah
melihat petir yang panas tapi tidak mengatakan mendengar guntur. Namun guntur
di kejauhan itu terlalu jauh untuk di dengar. Setiap kali terjadi petir maka
selalu ada guntur.
5. Petir Cloud-To-Sea Lightning
Air adalah konduktor yang sangat baik, sehingga orang
memilih untuk tinggal jauh dari laut, danau dan kolam khususnya selama ada
badai petir. Dalam badai para pelaut beresiko terkena sambaran petir awan ke
laut, selain angin kencang, tinggi, gelombang berombak dan hujan deras. Pelaut
di anjurkan untuk mancari pelabuhan yang aman sampai badai berlalu dan memastikan
kru mengenakan jaket
6. Petir Re-strike
Petir ini terdiri dari 3-4 stroke individu tetapi
mungkin memiliki lebih. Di pisahkan oleh 40-50 milidetik, menyebabkan efek
"Strobe Light". Yang pertama adalah yang terkuat. Setiap stroke
berturut-turut biasanya kembali menggunakan saluran debit diambil oleh stroke
sebelumnya. Berkepanjangan oleh gemuruh guntur yang menyerang kembali.
7. Petir
Mind-Blowing Beauty
Petir melalui udara memancarkan cahaya putih, tetapi
dapat muncul sebagai warna yang berbeda tergantung pada kondisi cuaca. Karena
kelembaban, kabut, debu dan semacamnya, petir jauh dapat muncul merah atau
oranye dalam cara yang tidak sama saat matahari terbenam.
8. Petir Upper Atmospheric Ligthning
Walaupun jarang terlihat dengan mata telanjang, petir
sangat istimewa, jarang terlihat seperti flash sprite merah, biru dan elf jet.
Sprite lebar, berkedip lemah dalam badai. Sprite petir muncul seperti ubur-ubur
raksasa dengan cahaya merah darah-biru panjang tergantung pada tentakel. Jet
Blue sempit dan di tembak dari atas badai. Jet Blue lebih terang dari sprite
dan pertama kali di rekam dari pesawat.
9. Petir Scary Powerfull Strike To Tower, Buildings
Biasanya selama badai, 80 % petir terlihat di awan dan
20 % di darat. Bangunan, menara dan titik tertinggi lainnya sering di sambar
petir, karena listrik menemukan jalan dan perlawanan terendah. Petir turun dari
langit ke bawah, tetapi bagian yang Anda lihat berasal dari bawah ke atas. Bisa
menyerang tempat yang sama lebih dari sekali.
10. Petir Double Ligthning
Petir merupakan kekuatan alam yang mengesankan. Indah,
sekaligus berbahaya. Lampu kilat biru-putih cemerlang petir disebabkan oleh
panas yang ekstrim. Petir lebih panas dari permukaan matahari. Petir ganda
memiliki ancaman yang berganda pula.
11. Petir Mulitple Strike & Long Exposure Photos
Ini adalah tipe dasar awan petir yang muncul untuk
membubarkan menjadi string pendek, lampu, yang berlangsung lebih lama dari
biasa. Petir terlihat agak seperti pita. Hal ini terjadi dalam angin badai
dengan trafik tinggi dan stroke yang lalu. Angin bertiup kembali dalam satu
baris ke setiap stroke, juga ke salah atu sisi belakang stroke sebelumnya,
menunjukan efek dari pita. Pita staccato memiliki durasi stroke pendek, muncul sebagai
petir tunggal sangat cerah dan sering memiliki dampak yang cukup besar.
12. Petir Rocket Lightning
Rocket kilat biasanya horizontal dan di dasar awan.
saluran Luminous muncul melalui udara dengan kecepatan visual tinggi, sering
terputus-putus. Gerakan ini menyerupai gerakan roket. Ini adalah salah satu
tipe yang paling langka.
13. Petir Volcanic Triggered Lightning
Petir dipicu vulkanik bukanlah sesuatu yang sering
kita lihat. Setidaknya sebelum neraka meledak di Islandia. Ada tiga jenis
pencahayaan vulkanik. Petir dapat di picu oleh letusan gunung berapi yang
sangat besar, yang mengeluarkan gas dan material ke atmosfer. Jenis perantara
dari ventilasi gunung berapi, kadang-kadang memiliki panjang 1,8 km. Lalu ada
percikan petir jenis jauh lebih pendek dan hanya berlangsung beberapa
milidetik.
14. Petir Sensational Volcanic-Lightning
Petir, api, es dan abu bersatu disini, vulkanik memicu
petir terdengar sesuatu seperti tembakan senapan, sementara listrik yang
diproduksi menghasilkan gemuruh panjang.
E.Macam-macam
teori terjadinya petir
teori terjadinya petir ada 2 , yaitu Ionisasi dan
gesekan antar awan.
1.Teori ionisasi
Petir merupakan peristiwa alam yaitu proses pelepasan
muatan listrik (Electrical Discharge) yang terjadi di atmosfer, hal ini disebabkan
berkumpulnya 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 ion tersebut akan memiliki beda potensial yang cukup untuk
menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut petir.
2.Teori 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.
F.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 ?
1.Apabila sebuah bangunan yang tinggi dengan penangkal
petir, maka jika ada petir akan menyambar alat penangkal kemudian disalurkan
melalui kawat besar yang terbuat dari tembaga atau kuningan menuju ke tanah.
2.Apabila terjadi hujan dan petir, lebih baik kita
menghindari di tempat terbuka.
3.Untuk menhindari kerusakan alat listri di rumah
apabila terjadi hujan dan petir adalah mematikan listri, mencabut saluran
antene di televisi, dan mencabut kabel telepon.
G.Arus
petir
Sambaran petir pada suatu objek di bumi yang di ikuti
oleh aliran arus petir yang tinggi dalam waktu yang sangat singkat di sebut
arus impuls petir. Kerusakan yang dapat ditimbulkan ditentukan oleh parameter
tertentu yaitu :
1. Arus Puncak Impuls Petir, yaitu nilai maksimum dari
arus impuls petir yang dapat menyebabkan tegangan lebih pada tempat sambaran.
2. Kecuraman Arus Petir, yaitu laju kenaikan terhadap
waktu yang dapat menyebabkan timbulnya tegangan induksi elektromagnetik pada
benda logam di dekat instalasi penangkal petir.
3. Muatan Listrik Arus Petir, yaitu jumlah muatan arus
petir yang dapat menyebabkan peleburan pada ujung objek sambaran.
4. Integral Kuadrat Arus Impuls, yaitu efek thermis
yang timbul sebesar W - R jr dt yang menyebabkan panas yang berlebihan pada
penghantar.
H.Fakta
unik tentang sambaran petir
1. Sambaran petir terjadi karena pemampatan dan
pemuaian udara sekitar awan petir. Sambaran petir sendiri lebih panas 5 kali
dari panas permukaan matahari atau sekitar 15.000 - 20.000 Derajat Celcius.
Saking panasnya, udara tersebut kemudian memuai menjadi sangat banyak dalam
waktu yang sangat singkat. Akhirnya terjadilah suara petir yang sangat keras,
hal ini terjadi karena tumbukan udara yang memuai secara cepat tadi dengan
udara sekitar.
2. Suara petir tidak akan terjadi tanpa sambaran kilat
terlebih dulu. Begitu pula sebaliknya bila terlihat sambaran kilat pasti akan
timbul petir. Terkadang sambaran kilat tidak di ikuti suara, hal itu terjadi
karena jarak kita dengan sambaran petir tersebut cukup jauh.
3. Sambaran kilat berlangsung sangat cepat, kira-kira
0,2 detik. Sambaran petir ini di ikuti oleh banyak sambaran lain dalam jalur
yang sama. Sambaran yang terjadi dapat menyalakan 100 juta bola lampu dalam
sesaat. Namun hanya sambaran utama yang mengenai target.
4. Diperkirakan 1800 kali sambaran petir terjadi dalam
selang waktu yang sama di Bumi. Florida , Amerika Serikat merupakan salah satu
daerah yang paling banyak terjadi sambaran petir. Disana petir terjadi sebanyak
25 juta hingga 30 juta kali pertahun.
5. Seseorang yang terkena sambaran petir sebenarnya
masih memungkinkan untuk bertahan hidup. 5 dari 30 orang dilaporkan masih hidup
setelah tersambar petir. Salah satunya adalah seorang Pria bernama Roy
Sullivan, dia masih hidup walaupun sudah tersambar petir 7 kali dalam hidupnya
hingga umur 71 tahun.
I.Fenomena
–fenomena yang terjadi saat ada petir
1.fenomena bola petir
fenomena Bola petir ini adalah sebuah peristiwa petir
yang tidak nampak seperti petir yang menyambar di atas langit Sebaliknya,
biasanya muncul menyerupai sebuah bola yang bersinar misterius yang melayang
horizontal di udara. Fenomena bola petir ini terjadinya cukup singkat hanya
dalam beberapa detik saja akan tetapi ada juga yang pernah menyaksikan bisa
berlangsung cukup lama bola petir ini juga dapat berubah rubah warna tetapi
warna yang sering tampak adalah warna dari elemen api. alat tersebut berhasil
membuat bola api sehingga dari penemuan tersebut disimpulkan bahwa lightning
ball terjadi karena pemanasan mendadak dari arah pijaran tinggi yang memanaskan
massa udara atau gas lainnya sehingga meningkatkan lumminositas, Untuk
membuktikan itu telah banyak percobaan dan laboratorium yang mengujinya apa
sebenarnya bola petir itu dan 2 elemen apa saja yg membentuknya, sebuah laboratorium
( tesla) mencoba menguji dengan menciptakan alat yg dapat memproduksi sebuah
bola api
2.fenomena batu petir
Batu petir ini terjadi atau terbentuk ketika petir
mengahantam permukaan bumi sebagian energi yang masuk dan begitu panas tersebut
bercampur dengan kandungan dalam tanah, energi tersebut masuk melalui
celah-celah terkecil atau celah cacing dan terus mengalir dan menguapkan
partikel dan kandungan mineral yang dilaluinya /sepanjang aliran petir, yang
membentuk busa dan akhirnya membeku dan menyerupai sebuah kaca alami atau kristal.
Kadang juga sering terjebak dalam batuan padas. Batu petir ini bisa mempunyai
panjang bermeter meter akan tetapi kondisi struktur batu petir ini begitu lunak
bagaikan batu apung. Jadi bisa di simpulkan bahwa batu petir atau fulgurite ini
bukan batuan yang jatuh dari langit
akibat petir yg menyambar tetapi terjadi dari proses penguapan dan pembekuan
partikel tanah yg bercampur dengan element petir . Dan Tidak Aneh jika batu
petir di rendam kedalam air, maka kandungan air itu bila di amati dengan alat pembesar
akan tampak perubahan butiran butiran molekul menyerupai kristal salju. Dan
inilah yang dibuat masyarakat sebagai obat dan terbukti.
Sumber: http://antipetir.asia/faq/manfaat-petir-untuk-listrik/,http://solusipetir.com/petir.html,
http://id.wikipedia.org/wiki/Petir
