Pengertian Petir, Proses Terjadi, Dampak, dan Manfaatnya

Petir adalah bagian dari pelepasan elektrostatik yang terjadi secara alami di mana dua daerah yang bermuatan listrik di lapisan atmosfer atau tanah sementara menyamakan diri, menyebabkan pelepasan sesaat sebanyak satu gigajoule energi. Pelepasan ini dapat menghasilkan berbagai radiasi elektromagnetik, dari plasma yang sangat panas yang diciptakan oleh pergerakan elektron yang cepat hingga kilatan cahaya tampak yang cemerlang dalam bentuk radiasi benda hitam.

Petir menyebabkan guntur, suara dari gelombang kejut yang berkembang ketika gas-gas di sekitar pembuangan mengalami peningkatan tekanan yang tiba-tiba. Petir terjadi secara umum selama badai petir dan jenis lain dari sistem cuaca energik, tetapi petir vulkanik juga dapat terjadi selama letusan gunung berapi.

Petir

Petir adalah kilatan terang listrik yang dihasilkan oleh hujan badai (thunderstorm). Semua badai menghasilkan kilat dan sangat berbahaya.

Jika kita mendengar suara guntur, maka kita berada dalam bahaya petir. Petir membunuh dan melukai lebih banyak orang setiap tahun daripada angin topan atau tornado yang terjadi antara 75 hingga 100 orang. Padasnya petir sekitar 54.000 derajat Fahrenheit. Itu enam kali lebih panas dari permukaan matahari!

Pengertian Petir

Petir adalah pelepasan listrik yang disebabkan oleh ketidakseimbangan antara awan badai dan tanah, atau di dalam awan itu sendiri. Sebagian besar petir terjadi di dalam awan. Petir merupakan salah satu fenomena alam tertua yang diamati di planet bumi. Ini dapat dilihat dalam letusan gunung berapi, kebakaran hutan yang sangat hebat, ledakan nuklir di permukaan, badai salju berat, badai besar, dan jelas, badai petir.

Petir sangat panas, kilatan dapat memanaskan udara di sekitarnya hingga suhu lima kali lebih panas dari permukaan matahari. Panas ini menyebabkan udara di sekitarnya mengembang dan bergetar dengan cepat, yang menciptakan gemuruh gemuruh yang kita dengar dalam waktu singkat setelah melihat kilatan petir.

Pengertian Petir Menurut Para Ahli

Adapun definisi petir menurut para ahli, antara lain:

1. Collins Dictionary, Petir adalah kilatan cahaya yang sangat terang di langit yang terjadi selama badai.
2. Merriam-Webster, Petir adalah kilatan cahaya yang dihasilkan oleh pelepasan listrik atmosfer.
3. The National Severe Storms Laboratory, Petir dapat didefinisikan sebagai percikan listrik raksasa di atmosfer antara awan, udara, atau tanah. Pada tahap awal pembentukannya, udara bertindak sebagai insulator antara muatan positif dan negatif di awan dan antara awan dan tanah. Ketika muatan berlawanan bertambah cukup, kapasitas isolasi udara ini rusak dan ada pelepasan listrik yang cepat yang kita kenal sebagai kilat. Kilatan petir untuk sementara menyamakan daerah yang diisi di atmosfer sampai muatan yang berlawanan bertambah.

Proses Terjadinya Petir 

Proses terjadinya petir, yaitu:

1. Awan bermuatan listrik awan terus bergerak secara teratur dan terus menerus. Selama pergerakan tersebut awan akan berinteraksi dengan awan lainnya. Hal itu mengakibatkan muatan yang negatif akan berkumpul pada satu sisi, dan sisi sebaliknya akan berkumpul sisi positif.
2. Terjadi pembuangan muatan negatif, yang terjadi jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup besar. Hal itu akan mengakibatkan terjadinya pembuangan muatan negatif dari awan ke bumi untuk mencapai kesetimbangan. Ketika proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron (muata negatif) ialah udara.
3. Ketika elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara yang kita dengar sebagai suara yang menggelegar.

Dampak Petir

Dampak terjadinya petir bisa dibedakan menjadi dua, yaitu dampak langsung dan tidak langsung. Berikut penjelasannya.

1. Langsung

Dampak langsung ini meliputi: beberapa hal. Antara lain;

1. Efek termal

Yaitu efek yang terkait dengan jumlah muatan yang berasosiasi dengan sambaran petir. Ini menghasilkan titik fusi lubang lebur dengan berbagai ukuran pada titik tumbukan material dengan resistivitas tinggi.

Untuk bahan yang merupakan konduktor yang buruk, sejumlah besar energi dilepaskan dalam bentuk panas. Pemanasan uap air yang terkandung dalam bahan menghasilkan tekanan terlokalisir yang sangat tinggi yang dapat menyebabkannya meledak.

2. Efek yang diakibatkan oleh inisiasi

Yaitu jika terjadi sambaran petir, peningkatan substansial dari instalasi yang ada di tanah akan terjadi tergantung pada jaringan pentanahan dan resistivitas tanah. Perbedaan potensial juga akan dibuat antara berbagai elemen logam.

Oleh karena itu kebutuhan untuk memberikan perhatian khusus ketika memasang anti petir dan inter-koneksi dari struktur logam yang berdekatan dengan konduktor. 

3. Efek akustik Guntur

Yaitu terjadi karena peningkatan tekanan mendadak (2 hingga 3 atmosfer) dari saluran pelepasan yang dikembangkan oleh gaya elektrodinamik selama kilatan petir. Durasi samabran petir tergantung pada panjang saluran terionisasi.

Untuk frekuensi tinggi, propagasi komponen spektral yang dilepaskan oleh gelombang kejut tegak lurus terhadap saluran. Untuk frekuensi rendah, propagasi bersifat omnidirectional; karenanya berbagai bentuk gemuruh atau sambaran terdengar oleh pengamat sesuai dengan jarak dan orientasi saluran berturut-turut yang digunakan oleh kilat.

4. Efek cahaya

Yaitu sambaran petir di dekatnya dengan hebat menyensor retina pengamat. Mata silau dan pandangan hilang selama beberapa detik.

5. Efek elektrodinamik

Yaitu efek elektrodinamik antara konduktor dan bagian lain terjadi karena medan magnet besar dari arus petir. Hal ini menghasilkan kekuatan mekanik yang substansial, baik menarik dan menjijikkan, yang semuanya semakin kuat ketika konduktor berdekatan atau arus tinggi.

6. Efek elektrokimia

Yaitu sifat singkat dari dampak petir (dibandingkan dengan arus tanah yang menyimpang) berarti bahwa efek ini sangat dapat diabaikan dan tanpa pengaruh pada batang bumi

2. Tidak Langsung

Semakin meningkatnya penggunaan elektronik sensitif berarti bahwa peralatan listrik menjadi semakin rentan terhadap tegangan lebih transien yang disebabkan oleh petir. Tegangan lebih baik berasal dari atmosfer atau asal industri. Namun yang paling berbahaya adalah tegangan atmosfer yang merupakan hasil dari tiga efek utama:

1. Konduksi

Yaitu ketika tegangan berlebih yang merambat di sepanjang konduktor yang telah bersentuhan langsung dengan sambaran petir. Efek ini semakin destruktif karena sebagian besar energi petir disebarkan melalui seluruh jaringan. Masalah ini diatasi dengan pemasangan instalasi dengan perangkat yang sesuai yang dapat mendukung arus tinggi.

2. Induksi

Yaitu disebabkan oleh medan elektromagnetik yang dipancarkan oleh sambaran petir. Ini menghasilkan tegangan lebih pada konduktor dalam rentang yang sebanding dengan daya dan tingkat variasi kecepatan sambaran petir.

Akibatnya di bawah pengaruh variasi tiba-tiba dalam arus, kabel, dan bahkan saluran yang bertindak sebagai antena, dapat mengalami tegangan lebih yang merusak. Ini adalah alasan bahwa menempatkan jaringan di bawah tanah tidak menjamin proteksi petir.

Di atas telah dijelaskan dampak yang ditimbulkan karena terjadinya petir. Petir bisa menjadi sangat berbahaya. Sekitar 2.000 orang terbunuh di seluruh dunia oleh petir setiap tahun. Ratusan lainnya selamat dari serangan tetapi menderita dari berbagai gejala yang berlangsung lama, termasuk kehilangan ingatan, pusing, kelemahan, mati rasa, dan penyakit yang mengubah hidup lainnya.

Petir menyebabkan dua jenis utama kecelakaan:

1. Kecelakaan yang disebabkan oleh sambaran langsung ketika petir menyerang bangunan atau zona tertentu. Ini dapat menyebabkan kerusakan yang cukup besar, biasanya oleh api.
2. Kecelakaan yang disebabkan secara tidak langsung, seperti ketika petir menyambar atau menyebabkan lonjakan daya pada kabel daya atau tautan transmisi.

Manfaat Petir

Kita semua tahu bahwa kilat bisa berbahaya. Setiap tahun banyak orang terbunuh dan banyak kerusakan properti terjadi karena petir, sehingga kita biasanya tidak mempertimbangkan manfaat dari kekuatan yang kuat ini.

Petir menghasilkan material yang penting bagi kehidupan itu sendiri. Semua makhluk hidup bergantung pada unsur kimia nitrogen. Tubuh kita mengandung molekul yang dikenal sebagai protein. Protein terdiri dari beberapa elemen, termasuk nitrogen. Nitrogen sangat penting untuk protein tetapi sangat sulit untuk dibuat menjadi protein.

Meskipun 78 persen atmosfer kita terbuat dari nitrogen, kita tidak mendapatkan nitrogen apa pun dari udara yang kita hirup. Kita cukup menghirup dan menghembuskan nitrogen tanpa menggunakannya.

Nitrogen di udara memiliki tiga ikatan elektron antara atom yang merupakan susunan kimia yang sangat kuat dan stabil. Dibutuhkan sejumlah besar energi untuk memutus ikatan ini untuk membebaskan nitrogen untuk membuat protein.

Ketika petir menyayat atmosfer, peitr mengetuk elektron dari atom nitrogen. Atom-atom tersebut kemudian bebas bergabung dengan oksigen dan siklus hidrosfer di atmosfer membentuk nitrat. Hujan membawa senyawa baru ini ke bumi yang memperkaya tanah dengan nitrat yang merupakan bahan pembangun protein.

Tumbuhan mensintesis nitrat ini menjadi protein yang dapat digunakan oleh hewan dan oleh kita. Tanpa kilat dan proses-proses lain yang dibangun dalam penciptaan untuk memproses nitrogen, kehidupan tidak akan ada.

Demikianlah uraian atas artikel yang bisa kami tuliskan pada segenap pembaca berkenaan dengan pengertian petir menurut para ahli, proses terjadi, dampak, dan manfaatnya. Semoga bisa memberikan edukasi serta meningkatkan pengetahuan.