Mengapa Petir Bisa Terjadi

Artikel IPA kelas IX ini akan membahas tentang listrik statis serta kaitannya dengan peristiwa terjadinya petir.

Siapa yang masih ingat adegan waktu Thor, Groot dan Rocket Raccoon mendarat di Wakanda? Keren banget ya! Apalagi kedatangan mereka dibuat lebih dramatis karena ada petir dari palu barunya Thor. Di film sih keren, tapi kamu tau nggak kalau di dunia nyata petir adalah peristiwa alam yang sangat ditakuti oleh banyak orang. Selain karena kilatannya, petir juga memiliki suara yang dahsyat. Di sisi lain, petir juga sangat berbahaya karena jika seseorang tersambar petir, maka badannya akan terbakar. Aduh... Serem ya Squad?! Nggak heran kan kalau ada banyak orang yang takut petir.

Ngomong-ngomong soal petir, yang sering kita lihat di dunia nyata asalnya bukan dari palu Thor ya Squad! Petir terjadi karena gesekan antar awan yang melahirkan elektron-elektron bebas. Elektron? Apaan tuh? Jadi, petir adalah salah satu peristiwa yang berkaitan dengan listrik statis. Sebelum kamu pusing mikirin petir, apalagi mikirin Thor, sekarang kita belajar listrik statis sama-sama yuk!

Thor di Infinity War (sumber: pinterest.com)

Listrik statis adalah suatu kumpulan muatan listrik dalam jumlah tertentu yang tidak mengalir atau tetap (statis). Listrik statis timbul karena benda-benda yang beraliran listrik saling berpautan tanpa adanya sumber daya listrik. Dengan kata lain, benda tersebut dapat menghasilkan proton dan elektron tanpa menggunakan pembangkit listrik.

Kamu pasti pernah kan belajar tentang atom di pelajaran Kimia? Atom merupakan suatu dasar materi yang terdiri atas inti atom yang dikelilingi oleh elektron. Partikel-partikel penyusun atom adalah:

Elektron → muatan negatif

Proton → muatan positif

Neutron → muatan netral

Inti atom terdiri dari proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu (berada di kulit atom). Nah, listrik statis ini terjadi karena adanya perpindahan elektron. Benda menjadi bermuatan karena elektronnya dipindahkan dari benda satu ke benda lain.

Listrik statis yang memuat muatan positif dan negatif memenuhi sifat-sifat muatan listrik. Suatu atom dikatakan netral apabila jumlah proton di inti sama dengan jumlah elektron di kulit, dikatakan bermuatan positif apabila jumlah proton di inti lebih banyak daripada jumlah elektron di kulit, dan dikatakan bermuatan negatif jika jumlah proton di inti lebih sedikitdaripada jumlah elektron di kulit.

Dari sifat-sifat muatan tersebut, dapat memungkinkan terjadi interaksi. Interaksi tersebut bisa jadi tarik-menarik atau tolak-menolak.

Oh iya, pada tahun 1785, Charles Agustin Coulomb menemukan hukum dasar tentang gaya listrik antara dua partikel bermuatan yang berbunyi: “Besarnya gaya tarik menarik atau tolak menolak antara dua benda bermuatan listrik berbanding lurus dengan muatan masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda tersebut”. Hukum ini dikenal dengan Hukum Coloumb. Kamu bisa melihat penjelasannya di artikel Pengertian Hukum Coloumb.

Ada tiga cara untuk memberi muatan pada listrik statis, yaitu: penggosokan, konduksi dan induksi. Penjelasannya kita lanjut di bawah ya, Squad.

Penggosokan

Benda-benda di bawah ini dapat memiliki muatan listrik dengan cara digosok dengan benda lain. Simak tabel di bawah ini.

Konduksi

Cara yang kedua adalah dengan konduksi. Apa itu konduksi? Konduksi adalah mendekatkan benda yang bermuatan listrik ke benda yang tidak bermuatan listrik. Dengan begitu, benda yang tadinya tidak memiliki muatan listrik akan memiliki muatan listrik.

Induksi

Terakhir adalah dengan induksi yaitu memisahkan muatan listrik di dalam suatu penghantar. Caranya adalah dengan mendekatkan benda yang bermuatan listrik ke penghantar yang dinamakan dengan elektroskop.

Tadi, di awal artikel sudah dikasih gambaran sedikit tentang fenomena alam yang sering terjadi di sekitar kita kan? Ya, petir. Petir merupakan salah satu fenomena alam yang bisa kita saksikan. Yuk, kita bahas sedikit lagi tentang fenomena listrik statis tersebut.

Fisika pasti ada di mana-mana dan kapan saja, termasuk juga dengan fenomena listrik statis ini. Salah satunya adalah petir yang kita sebut di awal artikel tadi. Bukan petirnya Thor ya Squad, tapi petir yang sering kita lihat. Petir bisa terjadi karena awan yang bergesekan satu sama lain.

 

Awan yang bergesekan sebelum petir terjadi (sumber: giphy.com)

Setelah proses pergesekan lahirlah elektron-elektron bebas yang kemudian berkumpul dan saling menguatkan satu dengan lainnya, sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi. Saking berbahayanya petir, kini dibuat alat penangkal petir yang biasa dipasang di bangunan-bangunan tinggi.

Cara kerja alat penangkal petir ini berdasarkan prinsip induksi muatan listrik yaitu memisahkan antara proton dan elektronnya. Jadi, petir yang menyambar di antara bangunan-bangunan tinggi tidak akan membahayakan bangunan serta penghuninya karena ada pemindahan muatan listrik.

Selain petir dan penangkalnya, fenomena listrik statis yang lain adalah ketika kita mendekatkan punggung tangan ke televisi yang baru saja dimatikan. Seketika tangan kita akan terasa disetrum oleh layar televisi tersebut. Ada juga rambut kering yang berbunyi gemerisik halus ketika disisir dengan sisir plastik, lalu jika sisir tersebut didekatkan ke kertas kecil-kecil, kertas tersebut akan menempel ke sisir plastik.