Petir

Petir di atas kota Piracibaba, Brasil

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.

Petir merupakan gejala alam yang bisa kita analogikan dengan sebuah kapasitor raksasa, dimana 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 juga dapat terjadi dari awan ke awan (intercloud), dimana salah satu awan bermuatan negatif dan awan lainnya bermuatan positif.

Petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. 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.

Riset awal

Pada awal penyelidikan listrik melalui tabung Leyden dan peralatan lainnya, sejumlah orang (Dr. Wall, Gray, Abbé Nollet) mengusulkan spark skala kecil memiliki beberapa kemiripan dengan petir.

Benjamin Franklin, yang juga menemukan penangkal petir, berusaha mengetes teori ini dengan menggunakan sebuah tiang yang didirikan di Philadelphia. Selagi dia menunggu penyelesaian tiang tesebut, beberapa orang lainnya (Dalibard dan De Lors) melakukan di Marly di Perancis apa yang kemudian dikenal sebagai eksperimen Philadelphia yang Franklin usulkan di bukunya.

Franklin biasanya mendapatkan kredit untuk menjadi yang pertama mengusulkan eksperimen ini, karena dia tertarik dalam cuaca.

Riset modern

Meskipun eksperimen dari masa Franklin menunjukkan bahwa petir adalah sebuah discharge dari listrik statis, hanya ada sedikit peningkatan dalam teori ini selama lebih dari 150 tahun. Pendorong untuk riset baru berasal dari bidang teknik tenaga: jalur transmisi tenaga digunakan dan teknisi ingin mengetahui lebih banyak tentang petir. Meskipun sebabnya diperdebatkan (dan masih berlanjut sampai sekarang), riset menghasilkan banyak informasi baru tentang fenomena petir, terutama jumlah arus dan energi yang terdapat.

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.

petir sambar Pentagon City di Arlington County, Virginia

Cloud to cloud lightning

Lihat pula

• Penangkal petir
• Badai petir

Referensi

• Alex Larsen (1905). "Photographing Lightning With a Moving Camera". Annual Report Smithsonian Institute 60 (1): 119–127. 
• Anna Gosline (May 2005). "Thunderbolts from space". New Scientist 186 (2498): 30–34. 

Pranala luar

• (Inggris) Lightning and The Empire State Building NYC
• (Inggris) How cosmic rays trigger lightning strikes
• (Inggris) Article from How Stuff Works
• (Inggris) Video: Lightning protection for an Antenna
• (Inggris) The only Internet technical & general interest forum about lightning safety and power quality. The forum provides scientifically accurate information on Power Quality, lightning safety, keraunic medicine, surge protection, UPSs, manufacturers' spurious performance claims & specifications, junk science debunked, etc. Moderated by scientists and engineers.
• (Inggris) Thunderstorms and Lightning
• (Inggris) Lightning Safety Page - National Weather Service Pueblo Colorado Citat: "...This is known as a "side flash". Many people who are "struck" by lightning are not hit directly by the main lightning channel, but are affected by the side flash..."
• (Inggris) Lightning Facts
• (Inggris) Laser Beam Triggers Lightning Strike During Japanese Experiment
• (Inggris) Colorado Lightning Resource Center
• (Inggris) Webarchive: April 25,1997 Sandia-led research may zap old beliefs about lightning protection at critical facilities; Triggered lightning tests leading to safer storage bunkers
• (Inggris) 2003-11-06, ScienceDaily: Thunderstorm Research Shocks Conventional Theories; Florida Tech Physicist Throws Open Debate On Lightning's Cause
• (Inggris) Austrian Lightning Detection and Information System
• (Inggris) European Cooperation for Lightning Detection
• (Inggris) How to Photograph Lightning A page with both brief and verbose instructions on taking lightning photos.
• (Inggris) Lightning strike to aircraft
• (Inggris) USGS, Hawaii Observation Account of ash lightning. See 5th paragraph.
• (Inggris) Teachers Guide to Stratovolcanoes of the World, Galgunggung, Indonesia
• (Inggris) Nature Photography - Images of Lightnings
• (Inggris) March 2, 1999, University of Houston: UH Physicists Pursue Lightning-Like Mysteries Quote: "...Red sprites and blue jets are brief but powerful lightning-like flashes that appear at altitudes of 40-100 km (25-60 miles) above thunderstorms..."
• (Inggris) Ground and Balloon-Borne Observations of Sprites and Jets
• (Inggris) Heavenly light show caught on film (Nature) - Requires subscription to [email protected].
• (Inggris) Lucky snapshot: lightning strikes chemical mill in Germany