the secret power of lightning

Energi yang dilepaskan oleh satu sambaran petir lebih besar daripada yang dihasilkan oleh seluruh pusat pembangkit tenaga listrik di Amerika. Suhu pada jalur di mana petir terbentuk dapat mencapai 10.000 derajat Celcius. Suhu di dalam tanur untuk meleburkan besi adalah antara 1.050 dan 1.100 derajat Celcius. Panas yang dihasilkan oleh sambaran petir terkecil dapat mencapai 10 kali lipatnya. Panas yang luar biasa ini berarti bahwa petir dapat dengan mudah membakar dan menghancurkan seluruh unsur yang ada di muka bumi. Perbandingan lainnya, suhu permukaan matahari tingginya 700.000 derajat Celcius. Dengan kata lain, suhu petir adalah 1/70 dari suhu permukaan matahari. Cahaya yang dikeluarkan oleh petir lebih terang daripada cahaya 10 juta bola lampu pijar berdaya 100 watt.

Sebuah sambaran petir berukuran rata-rata memiliki energi yang dapat menyalakan sebuah bola lampu 100 watt selama lebih dari 3 bulan. Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp. Sebuah las menggunakan 250-400 amp untuk mengelas baja. Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik, atau setengah kecepatan cahaya, dan 100.000 kali lipat lebih cepat daripada suara Kilatan yang terbentuk turun sangat cepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam.

Sambaran pertama mencapai titik pertemuan atau permukaan bumi dalam waktu 20 milidetik, dan sambaran dengan arah berlawanan menuju ke awan dalam tempo 70 mikrodetik. Secara keseluruhan petir berlangsung dalam waktu hingga setengah detik. Suara gemuruh yang mengikutinya disebabkan oleh pemanasan mendadak dari udara di sekitar jalur petir. Akibatnya, udara tersebut memuai dengan kecepatan melebihi kecepatan suara, meskipun gelombang kejutnya kembali ke gelombang suara normal dalam rentang beberapa meter. Gelombang suara terbentuk mengikuti udara atmosfer dan bentuk permukaan setelahnya. Itulah alasan terjadinya guntur dan petir yang susul-menyusul.

Petir berarus listrik terbesar

Sebuah majalah ‘Intisari’ pernah mengungkapkan bahwa petir berarus listrik terbesar terdapat di Indonesia, tepatnya di daerah Depok. Penelitian yang disponsori PLN Cabang Depok, pada bulan April, Mei dan Juni 2002, dengan menggunakan teknologi lighting position and tracking system (LPATS), itu untuk mengenali perilaku petir di wilayah kota di selatan Jakarta. Tak disangka, para peneliti mendapati arus petir negatif berkekuatan 379,2 kA (kilo Ampere) dan petir positif mencapai 441,1 kA.

Dengan kekuatan arus sebesar itu, petir mampu meratakan bangunan gedung yang terbuat dari beton sekalipun. Selama ini, Indonesia memang dikenal sebagai negara dengan sambaran petir cukup tinggi. Kondisi meteorologis Indonesia memang sangat ideal bagi terciptanya petir. Tiga syarat pembentukan petir – udara naik, kelembaban, dan partikel bebas atau aerosol – terpenuhi dengan baik di Indonesia sebagai negara maritim.

Dalam majalah Intisari edisi Desember 2000, disebutkan bahwa bumi bisa diibaratkan sebagai kapasitor. Antara lapisan ionesfer dan Bumi, jika langit cerah, ada arus listrik yang mengalir terus-menerus, dari ionosfer yang bermuatan positif ke Bumi yang bermuatan negatif. Tapi Bumi tidak terbakar, karena ada awan petir yang bermuatan listrik positif maupun negatif sebagai penyeimbang. “Yang positif turun ke Bumi, dan yang negatif naik ke ionosfer.

Ketika langit berawan, tidak semua awan adalah awan petir. Hanya awan cumulonimbus yang menghasilkan petir. Petir terjadi karena pelepasan muatan listrik dari satu awan cumulonimbus ke awan lainnya, atau dari awan langsung ke Bumi.

Saat kita merenungi semua perihal petir ini, kita akan memahami bahwa peristiwa alam ini adalah sesuatu yang menakjubkan. Bagaimana sebuah kekuatan luar biasa semacam itu muncul dari partikel bermuatan positif dan negatif, yang tak terlihat oleh mata telanjang, menunjukkan bahwa petir diciptakan dengan sengaja oleh Sang Pencipta. Lebih jauh lagi, kenyataan bahwa molekul-molekul nitrogen, yang sangat penting untuk tumbuhan, muncul dari kekuatan ini, sekali lagi membuktikan bahwa petir diciptakan khusus oleh sang pencipta.

Petir sering terlihat di saat cuaca mendung atau ketika sedang hujan badai. Coba sekali-sekali kamu perhatikan di malam hari, saat hujan deras, langit tiba-tiba menyala, tak lama kemudian disusul oleh suara menggelegar. Suara itu membuat kita sering menutup telinga kita, bahkan membuat kita bersembunyi ditempat yang menurut kita cukup terlindungi. Mengapa? Karena petir bisa menyambar benda-benda di sekitarnya dan ditempat yang tinggi. Misalnya pohon kelapa atau tiang listrik.

Dalam beberapa kejadian di Indonesia, petir bisa menyebabkan kematian, seperti pernah terjadi di Batam. Ketika seseorang sedang bermain golf di lapangan terbuka, ia tiba-tiba tersambar petir. Sangat dahsyat ya... Nah, sekarang, teman-teman ingin tahu mengapa suara petir menggelegar sampai menerangi langit? Atau teman-teman ingin tahu seberapa banyak sih cahaya yang dipancarkan petir? Atau seberapa besar panas yang dilepaskannya? Kalau mau tahu, ayo baca kelanjutan artikel ini….

Dalam ilmu fisika, satu kilatan petir adalah cahaya terang yang terbentuk selama pelepasan listrik di atmosfer saat hujan badai. Petir dapat terjadi ketika tegangan listrik pada dua titik terpisah di  atmosfer – masih dalam satu awan, atau antara awan dan permukaan tanah, atau antara dua permukaan tanah – mencapai tingkat tinggi. Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah kilatan yang sangat terang. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan. Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.

energi petir

Petir sering terlihat di saat cuaca mendung atau ketika sedang hujan badai. Coba sekali-sekali kamu perhatikan di malam hari, saat hujan deras, langit tiba-tiba menyala, tak lama kemudian disusul oleh suara menggelegar. Suara itu membuat kita sering menutup telinga kita, bahkan membuat kita bersembunyi ditempat yang menurut kita cukup terlindungi. Mengapa? Karena petir bisa menyambar benda-benda di sekitarnya dan ditempat yang tinggi. Misalnya pohon kelapa atau tiang listrik.

Dalam beberapa kejadian di Indonesia, petir bisa menyebabkan kematian, seperti pernah terjadi di Batam. Ketika seseorang sedang bermain golf di lapangan terbuka, ia tiba-tiba tersambar petir. Sangat dahsyat ya... Nah, sekarang, teman-teman ingin tahu mengapa suara petir menggelegar sampai menerangi langit? Atau teman-teman ingin tahu seberapa banyak sih cahaya yang dipancarkan petir? Atau seberapa besar panas yang dilepaskannya? Kalau mau tahu, ayo baca kelanjutan artikel ini….

Dalam ilmu fisika, satu kilatan petir adalah cahaya terang yang terbentuk selama pelepasan listrik di atmosfer saat hujan badai. Petir dapat terjadi ketika tegangan listrik pada dua titik terpisah di  atmosfer – masih dalam satu awan, atau antara awan dan permukaan tanah, atau antara dua permukaan tanah – mencapai tingkat tinggi. Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. Pada sambaran pertama muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Ini bukanlah kilatan yang sangat terang. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan. Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.

terbentuknya petir

Petir pada alam merupakan peristiwa alami locatnya muatan muatan listrik diantara awan ke awan atau awan ke permukaan bumi. Persyaratan utama terjadinya locatan muatan elektron di awan dimulai dari pergerakan angin ke atas didalam awan Cumulus yang kuat. Dilaporkan kecepatan yang dapat dicapai mencapai 150 km/jam. Di dalam awan, uap uap air berkondensasi menjadi partikel air yang lebih kecil lagi namum partikelnya lebih stabil. Bila ketinggian awan Cumulus tersebut cukup tinggi, maka pergerakan angin didalam awan tersebut dapat mempunyai suhu dibawah 0 derajat celcius. Hal ini menyebabkan partikel air didalam 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 karena 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 didalamnya. Hal ini mengakibatkan kumpulan es yang lebih berat akan jatuh ke lapisan awan dibawahnya dan kumpulan ini mempunyai muatan negative. Sedangkan partikel es yang terpisah dari kumpulan es berat, akan tertiup angin didalam awan ke arah lapisan atas awan. Hal ini menjadikan lapisan awan dibagian atas mempunyai muatan postive. Peristiwa ini mengakibatkan terkutubnya listrik di awan atas 2 kutub berbeda (positve dibagian atas dan negative dibagian bawah awan). Besarnya muatan atas terkutubnya listrik di awan bergantung dari volume dari awan tersebut.

Rata rata setiap petir mempunyai 4 hingga 5 jalur utama akibat ionisasi. Persiapan pelepasan elektron melalui jalur ini membutuhkan waktu sekitar 0,01 detik, setelah itu terjadi petir dengan waktu trasfer sekitar 0,0004 detik. Setelah terjadinya petir, membutuhkan waktu istirahat (0,03 – 0,05 detik ) untuk mempersiapkan kembali petir berikutnya. Diketahui pernah terjadi hingga 42 petir terus menerus tanpa henti. Rata rata kuat arus dalam petir sebesar 20.000 ampere. Dengan kekuatan arus ini, mengalir elektron dari awan menuju permukaan tanah. Hal ini disebut juga, petir negative. Pada kasus yang jarang, kadang dijumpai locatan listrik pendek dari permukaan tanah (ujung pohon, ujung menara dsb). Ini disebut petir positive. Petir positive diketahui hanya mempunyai satu jalur utama terjadinya loncatan. Tapi petir positive mempunyai kuat arus yang lebih tinggi dari petir negative (sebesar 300.000 Ampere). Terjadinya petir positive hanya sekitar 5% dari total terjadinya petir. Loncatan petir dapat terjadi sejauh beberapa kilo meter, antara awan dengan permukaan tanah.

pengertian petir

Petir atau halilintar adalah gejala alam yang biasanya muncul pada musim hujan di mana di langit muncul kilatan cahaya sesaat yang menyilaukan biasanya disebut kilat yang beberapa saat kemudian disusul dengan suara menggelegar sering 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.