Pada postingan sebelumnya sudah membahas mengenai listrik statis. Dalam pembahasan listrik statis dijelaskan bahwa salah satu penomena alam yang merupakan pola listrik statis ialah petir (halilintar). Dalam postingan tersebut juga sudah disinggung mengenai petir dan proses terjadinya petir secara sederhana serta cara menangkal ancaman petir.
Petir (halilintar) merupakan insiden loncatan bunga api dari langit menuju permukaan bumi. Petir (halilintar) merupakan insiden alami melocatnya muatan-muatan listrik dari awan ke permukaan bumi lantaran perbedaan potensial listrik antara awan dan permukaan bumi. Syarat utama terjadinya locatan muatan elektron di awan di mulai dari pergerakan angin ke atas di dalam awan cumulus dengan kecepatan mencapai 150 km/jam. Di dalam awan, uap air berkondensasi menjadi partikel air yang lebih kecil lagi namun partikelnya lebih stabil. Bila ketinggian awan cumulus tersebut cukup tinggi, maka pergerakan angin di dalam awan tersebut sanggup memiliki dibawah 0 derajat celcius.
Hal ini mengakibatkan partikel air di dalam awan membeku, membentuk partikel es. Melalui proses resublimasi, berubahlah fisik partikel air ini. Sejalan dengan waktu, bergabunglah beberapa partikel es menjadi partikel kumpulan es yang besar dan berat. Partikel salju ini akan jatuh lantaran daya gravitasi atas beratnya sendiri ke permukaan bumi. Pada stadium ini, terpecah beberapa kristal es yang lebih kecil dan ringan dari kumpulan kumpulan es yang lebih berat. Perpecahan ini memecah juga struktur elektron di dalamnya.
Hal ini menimbulkan kumpulan es yang lebih berat akan jatuh ke lapisan awan dibawahnya dan kumpulan ini memiliki muatan negatif. Sedangkan partikel es yang terpisah dari kumpulan es berat, akan tertiup angin di dalam awan ke arah lapisan atas awan. Hal ini menjadikan lapisan awan dibagian atas memiliki muatan positif. Pristiwa ini menimbulkan terkutubnya listrik di awan atas 2 kutub berbeda (positif cuilan atas awan dan negatif di cuilan bawah muatan awan).
Di dalam awan cuilan atas terjadi masa angin yang meniup ke arah bawah, membentuk kanal saluran angin yang bermuatan negatif. Muatan angin negatif dari cuilan atas awan akan dipengaruhi muatan negatif cuilan bawah awan yang lebih kuat. Hukum Coulomb akan berlaku di sini, yang menyatakan apabila muatan yang sama (positif dan positif atau negatif dan negatif) saling bertabrakan, maka akan terjadi gaya tolak menolak di antara keduanya dan pada dikala yang sama terjadi gaya tarik menarik antara muatan yang berbeda (positf dan negatif). Selanjutnya, cuilan bawah awan akan mencair menjadi partikel air, dengan bermuatan positif, meninggalkan cuilan bawah awan yang bermuatan negatif.
Petir (halilintar) merupakan perjuangan alami untuk menetralkan muatan listrik yang dimiliki oleh awan. Untuk terciptanya loncatan listrik petir dari awan ke permukaan tanah, kedua lokasi harus memiliki perbedaan tegangan listrik sampai sebesar 10 juta volt. Udara memiliki kemampuan mentransfer listrik jikalau listrik tersebut memiliki tegangan sebesar 3 juta volt setiap meternya. Nilai ini akan berkurang jikalau kelembaban udara meningkat.
Dalam kenyataannya, dalam meningkatnya, tapi hanya mencapai sekitar 200 ribu volt per meter. Nilai ini jauh dibawah kemampuan transfer listrik melalui udara. Penelitan kini ini menemukan bahwa walaupun kemampuan transfer listrik udara hanya 200.000 volt per meter, sebelumnya udara telah beraksi melalui proses ionisasi menjadi lebih bersifat penghantar listrik. Sebelum petir tercipta, telah terbentuk di udara sebuah jalur elektron lantaran proses ionisasi antara udara dengan elektron.
Jalur ionisasi jalan masuk di udara tersebut ibarat bentuk anak tangga (zig-zag ), yang menghubungkan anatara awan dan permukaan tanah. Bentuk zig-zag terjadi lantaran ionisasi terjadi bervariasi disetiap lapisan udara, dari meter ke meter berikutnya. Setelah terjadi jalur konduktor di udara, petir sanggup terjadi cukup dengan perbedaan tegangan sebesar 250 ribu elektronvolt antara awan ke awan atau awan ke permukaan tanah. Sesaat sebelum terjadinya petir, terbentuk di permukaan tanah sebuah (atau lebih) jalur peserta tegangan. Jalur peserta tegangan ini biasanya tercipta di pucuk bentuk yang form runcing diatas permukaan tanah (seperti: pucuk pohon, pucuk bangunan tinggi, menara dan sebagainya), yang biasanya memiliki ketinggian yang paling tinggi dengan kondisi sekelilingnya.
Biasanya (meskipun tidak selalu) terbentuk bersamaan antara jalur ionisasi elektron dengan jalur peserta tegangan di atas permukaan tanah. Jalur jalan masuk ini diketahui memiliki radius dimensi sebesar 12 mm, yang nantinya menjadi jalur utama petir. Jalur ini nantinya akan sangat terang pada dikala terjadinya petir. Cahaya terang petir disebabkan lantaran terbentuknya proses plasma dalam jalur jalan masuk tersebut.
Suara gemuruh petir merupakan hasil dari pemanasan udara yang ada di dalam jalur utama petir oleh loncatan listrik. Diketahui udara di dalam jalan masuk dipanaskan sampai suhu 30.000 °C. Pemanasan dalam waktu tiba-tiba dengan suhu sedemikian tinggi menciptakan bunyi ledakan gemuruh di dalamnya. Karena kecepatan cahaya (3 x 108 m/s), lebih cepat daripada kecepatan bunyi (332 m/s), kita melihat cahaya petir dahulu, gres kemudian disusul bunyi gemuruhnya. Dari sini kita bisa memperkirakan, jarak terjadinya petir dengan daerah kita berdiri dengan menghitung waktu antara terjadinya cahaya petir dengan bunyi gemuruh. Misalnya kau melihat kilatan petir, 5 detik kemudian terdengar bunyi gemuruhnya. Berapakah jarak sumber petir tersebut dari daerah kau berdiri?
Dengan menggunkan konsep cepat rambat gelombang bunyi kita sanggup hitung berapa jarak sumber petir tersebut dari daerah kau berdiri. Kita asumsikan suhu di langit mencapai 0° C, sehingga cepat rambat gelombang bunyi di udara ialah sebesar 332 m/s. Dengan memakai rumus cepat rambat gelombang bunyi yakni:
v = s/t
maka:
s = vt,
s = (332 m/s) x 5 s
s = 1660 m
s =1,66 km
Jadi sumber petir tersbut berada pada jarak 1660 m dari sumber pengamat berdiri.
Mari berteman dengan saya
Follow my Instagram _yudha58
0 Response to "Proses Terjadinya Petir"
Posting Komentar