Proses Terjadinya Petir

Gambar 1. Animasi Petir

Sumber : maniafighter.blogspot.com

Hallo teman-teman. science world update lagi. Tentunya masih seputar fenomena sains. Pernahkah kalian melihat kilatan cahaya di langit diikuti suara yang menggelegar? Pastinya sudah pernah bukan? Pada musim hujan kita akan sering disuguhi fenomena alam ini. Ya apa lagi kalau bukan petir. :) Tahukah kalian bagaimana proses terjadinya kilat dan petir tersebut? 

Gambar 2. Petir

Sumber : topmerdeka.blogspot.com

Petir dan kilat meruppakan fenomena alam yang dapat kita lihat ketika cuaca sedang mendung ataupun hujan. Kita jarang melihat petir ini pada saat cuaca cerah dan tidak ada awan yang menggantung di langit. Petir dan kilat ini merupakan gejala dari salah satu ilmu fisika yaitu listrik statis. Petir berasal dari pemuaian udara yang cepat akibat dilalui oleh loncatan bunga api listrik. Loncatan bunga api listrik yang lebih besar terjadi pada saat awan mendung atau sedang hujan. Petir terjadi pada saat mendung atau hujan dikarenakan pada saat itu, udara mengandung kadar air yang lebih tinggi dan menyebabkan daya isolasinya turun dan arus mudah mengalir. 

Petir terjadi karena terdapat perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Awan akan bergerak terus menerus secara teratur, dan selama awan tersebut bergerak, awan akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi, sedangkan muatan positifnya berkumpul pada sisi lainnya. Apabila potensial antara awan dan bumi memiliki perbedaan yang cukup besar, amaka muatan negatifnya akan terjadi perpindahan muatan negatif ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada oroses perpindahan ini, muatan negatif akan melalui medium yaitu udara. Pada saat muatan negatif mampu menembus ambang batas isolasi udara ini menyebabkan terjadinya ledakan suara. Karena ada awan yang bermuatan negatif maupun yang bermuatan positif, maka petir juga bisa terjadi antara awan yang memiliki perbedaan muatan. Hal ini bisa dikatakan bahwa petir merupakan loncatan muatan listrik antara awan dan bumi atau awan lainnya. Syarat terjadinya loncatan listrik dimulai dari gerakan angin ke atas yang ada di dalam awan Cumulus yang kuat. Kecepatan dai angin ini dilaporkan mencapai 150 km/jam. Kemudian di dalam awan, uap air berkondensasi menjadi partikel air yang kecil dan stabil. Apabila awan Cumulus berada pada ketinggian yang cukup tinggi, maka angin di dalam awan itu memiliki suhu di bawah 0 derajat celcius. Hal ini menyebabkan partikel air di dalam awan mengkristal menjadi es. Kemudian partikel-partikel es bergabung dan menjadi kumpulan es yang besar. Akibat adanya gaya gravitasi, kumpulan es itu kemudian jatuh ke permukaan bumi. Kumpulan es ini kemudian terpecah membentuk es-es yang lebih ringan dan kecil sehingga hal ini juga memcah struktur elektron yang ada di dalamnya. Hal ini menyebabkan es yang lebih berat berada di lapisan bawah awan dan memiliki muatan negatif. Sedangkan es yang lebih ringan tertiup angin yang ada di dalam awan ke lapisan atas awan dan memiliki muatan positif. Pada peristiwa ini, terjadi pengkutuban.

Gambar 3. Animasi Petir

Sumber : maniafighter.blogspot.com

Rata-rata setiap petir mempunyao 4 sampai 5 jalur utama akibat adanya ionisasi. Persiapan pelepasan elektron melalui jalur ini membutuhkan waktu sekitar 0,01 sekon. Setelah itu akan terjadi petir dengan waktu sekitar 0,0004 sekon. Sebelum terjadi petir selanjutnya, dibutuhkan waktu istirahat selama 0,03-0,05 sekon. Rata-rata kuat arus dalam petir sebesar 20ribu ampere.

Ketika kita melihat kilatan cahaya di langit, akan terdapat jeda sebelum terdengar gemuruh suara. Hal ini disebabkan terjadi perbedaan antara kecepatan rambat cahaya yang sebesar 300ribu m/s dan kecepatan rambat suara yang sebesar 340 m/s. Sehingga wajar saja ketika kilatan cahaya akan muncul terlebih dahulu sebelum suara gemuruhnya.

Sekian dulu ya pembahasan tentang petir :) 

Sumber :
http://ilmupengetahuan.org/
http://maniafighter.blogspot.com/
http://www.matrapendidikan.com/