Petir atau kilat atau halilintar atau lightning 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 atau geledek. Guruh atau geledek atau thunder adalah kata yang digunakan untuk mendeskripsikan gelombang kejut suara yang dihasilkan akibat terjadinya pemanasan dan pemuaian udara yang sangat cepat ketika dilewati oleh sambaran petir. Sambaran tersebut menyebabkan udara berubah menjadi plasma dan langsung meledak, menimbulkan munculnya suara yang bergemuruh. Fenomena ini terjadi pada saat bersamaan dengan kilatan petir, tetapi suara gemuruhnya biasanya terdengar beberapa saat setelah kilatan terlihat. Hal ini terjadi karena cahaya merambat lebih cepat (186.000 mil / 299.338 kilometer per detik) bila dibandingkan suara (sekitar 700 mil / 1.126 kilometer per jam, bervariasi tergantung temperatur, kelembapan dan tekanan udara). 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 (lempeng positif) dan lempeng kedua adalah bumi (negatif). 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.
Lalu dari mana sumber energi listrik yang menyebabkan terjadinya petir?
Energi listrik petir berasal dari matahari. Matahari memancarkan sinar yang mengandung energi listrik. Oleh karena itu, petir lebih sering terjadi saat siang hari daripada malam hari. Listrik dari matahari terhalang oleh awan, sehingga tidak langsung ke bumi. Listrik matahari yang tersimpan di awan, suatu saat akan dikeluarkan saat awan tidak mampu menyimpan energi listrik dari matahari tadi. Energi listrik yang keluar dari awan (karena kelebihan kapasitas penyimpanan) disebut petir / kilat / halilintar. Guruh / geledek adalah suara yang ditimbulkan oleh petir / kilat / halilintar.
Petir / kilat / halilintar juga terjadi saat terjadi letusan gunung berapi karena banyak debu yang dikeluarkan oleh letusan tersebut. Sehingga energi listrik matahari akan terhalang oleh debu. Saat debu tidak mampu menampung energi, maka energi listrik tersebut akan dilepaskan ke bumi. Begitu juga proses terjadinya petir saat kabut atau saat udara ditutupi asap kebakaran hutan, dll.
Jadi, petir terjadi saat energi listrik dari matahari ke bumi, terhalang oleh suatu zat yang memiliki sifat mampu menampung energi listrik matahari tersebut, seperti awan, debu, asap. Jika tidak ada penghalang, maka energi listrik matahari akan langsung diteruskan ke bumi, sehingga tidak terjadi petir.
Apa benar matahari memancarkan energi listrik?
Hal ini bisa dibuktikan dengan percobaan sederhana: jemur batu baterai yang sudah habis energi listriknya. Setelah satu hari dijemur, maka batu baterai tersebut akan bisa digunakan lagi. Hal ini karena senyawa karbon di dalam baterai tersebut bisa menyimpan energi listrik yang dipancarkan dari matahari.
Bukti selanjutnya adalah sudah banyak orang yang menggunakan panel surya sebagai sumber energi. Banyak nama lainnya seperti sun cell, sel surya, listrik tenaga surya, solar energi, solar panel, solar cell, panel solar cell, photovoltaic arrays, solar module, photovoltaic module, photovoltaic panel. Semua istilah dan perlengkapan diatas, membuktikan jika metahari memancarkan energi listrik.
Jika matahari memancarkan energi listrik ke bumi, apakah berbahaya bagi makhluk hidup?
Berbahaya jika kita terlalu lama terpapar oleh sinar matahari, bahaya yang sering terjadi adalah bisa menyebabkan kanker terutama kanker kulit. Namun demikian, kita juga memerlukan charge dari energi matahari, terutama yang sering disebut dengan vitamin D. Jika seseorang jarang mendapat asupan cahaya matahari, maka orang tersebut cenderung terlihat lemas, lesu, letoy. Energi matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk membantu proses fotosintesis.
No comments:
Post a Comment