Home Technology LISTRIK DINAMIS

LISTRIK DINAMIS

0
955

IPA FISIKA

1). Bagaimana awal mula proses terjadinya muatan listrik awan ?

: Proses terjadinya muatan di dalam awan, karena awan berjalan secara teratur, dan selama perjalanannya dia akan berhubungan dengan awan-awan lainnya yang mengakibatkan berkumpulnya muatan negatif di salah satu sisi, entah itu di atas atau di bawah. Sedangkan muatan positif berkumpul di sisi lainnya. Apabila perbedaan potensial diantara awan dan bumi besar, akan mengakibatkan terjadinya pembuangan muatan negatif atau disebut elektron.

Dalam proses pembuangan ini, udara merupakan media yang akan dilalui elektron. Apabila pada saat muatan elektron dapat menembus batas isolasi udara inilah menjadikan suara ledakan atau guntur. Kenapa terjadinya Petir lebih sering terjadi di musim penghujan? Karena pada saat musim penghujan, udara mengandung lebih banyak kadar air yang tinggi, yang mengakibatkan daya isolasi udara turun dan arus lebih gampang melewati

2). Bagaimana sebuah kilat bisa menyambar permukaan tanah?

: lempeng pertama adalah awan (bisa lempeng negatif atau lempeng positif) dan lempeng kedua adalah bumi (dianggap netral). Seperti kita ketahui, 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 yaitu karena partikel-partikel penyusun awan 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.

Sedangkan terjadinya sendiri secara lebih detail disebabkan oleh 2 teori, yaitu Ionisasi dan gesekan antar awan.
a. Proses Ionisasi
Petir terjadi diakibatkan terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan positif di awan, ion listrik dihasilkan oleh gesekan antar awan dan juga kejadian Ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair.Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi maka inilah yang disebut petir.
b.Gesekan antar awan
Pada awalnya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses bergeraknya awan ini maka saling bergesekan satu dengan yang lainya , dari proses ini terlahir electron-electron bebas yang memenuhi permukaan awan. proses ini bisa digambarkan secara sederhana pada sebuah penggaris plastic yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas. Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir dimungkinkan terjadi karena electron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya. Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi.
3). Menentukan adanya perbedaan muatan menyebabkan muatan listrik berpindah ( kilat menymbar kebawah )

:

  • Listrik statis terjadi karena adanya  pergesekan benda. Sedangkan pada listrik dinamis dihasilkan dari suatu sumber atau pembangkit listrik.
  • Listrik Statis tidak dapat dialirkan dalam suatu rangkaian, sedangkan listrik dinamis dapat mengalir dalam suatu rangkaian listrik.
  • Pelepasan muatan listrik statis dalam waktu yang cukup singkat, sedangkan pelepasan muatan listrik dinamis dapat diatur secara berkelanjutan atau dalam waktu tertentu.
  • Listrik dinamis dapat diukur dengan alat ukur yang telah di tentukan, sedangkan listrik statis susah sekali untuk diukur, seperti misalnya sangat sulit untuk mengukur: arus listrikm tegangan listrik, hambatan maupun daya listrik yang terdapat pada benda “seperti pada penggaris plastik yang dapat menarik kertas yang telah disobek kecil-kecil”.

4). Bagaimana prinsip kerja penangkal petir/kilat

:

Gedung dan bangunan tinggi lainnya dilengkapi dengan alat penangkal petir. Alat ini dipasang pada atap atau puncak bangunan tersebut. Kemudian dihubungkan dengan kawat tembaga menuju tanah pada dasar bangunan.

Alat penangkal petir berfungsi untuk mencegah bangunan dari sambaran petir.  Muatan listrik petir berusaha mencari jalur yang terpendek untuk mengalir dari awan ke tanah atau sebaliknya.  
Jalur terpendek yang mungkin dicapai oleh muatan listrik adalah bangunan yang tinggi, seperti rumah atau gedung, pohon atau manusia yang berada di tengah lapangan.Alat penangkal petir merupakan logam  berujung lancip yang dipasang pada puncak gedung atau rumah. Alat ini bekerja berdasarkan prinsip induksi muatan listrik. Yaitu peristiwa pemisahan muatan listrik positif dan negatif (elektron).

Ujung alat penangkal petir yang berbentuk lancip bersifat melepaskan muatan yang dikandungnya. Bila terdapat awan bermuatan positif disekitarnya, maka ujung penangkal petir akan bermuatan negatif dan akan dilepas ke molekul udara dan menuju ke arah awan.

Sebaliknya, muatan positif yang ada di awan akan bergerak pindah menuju ujung lancip penangkal petir. Muatan ini akan diteruskan menuju tanah melalui logam tembaga yang dipasang.

Dengan demikian tidak terjadi loncatan bunga api listrik yang lebih besar akibat pemindahan muatan listrik. Jika terjadi juga loncatan bunga api listrik, muatan ini akan mengalir melalui penghantar penangkal petir menuju tanah sehingga tidak membahayakan bangunan dan penghuninya.

Dapat disimpulkan bahwa alat penangkal petir merupakan alat yang dapat mengurangi loncatan bunga api listrik yang besar. 

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here