Apakah kalian pernah memperhatikan atap rumah?
Apakah kalian tahu apa nama tiang kecil yang terdapat diatas atap tersebut?
Yap, benar sekali itu adalah penangkal petir yang selalu menjaga rumah kita agar tidak tersambar petir saat hujan deras. Makanya gak heran kalau gedung-gedung tinggi jarang ada yang hancur karena petir.
Gimana ya benda sekecil itu bisa menangkal petir?
Yuk kita bahas bersama disini.
APA ITU PENANGKAL PETIR?
Penangkal petir adalah rangkaian jalur yang dibuat sebagai jalan atau penghubung dari petir menuju ke permukaan bumi, tanpa merusak benda-benda yang dilewatinya. Buat yang belum tahu, petir itu adalah salah satu sumber energi listrik potensial yang cukup tinggi.
SEJARAH ALAT PENANGKAL PETIR
Alat penangkal petir ini dari hari ke hari akan terus berkembang dengan berbagai jenis bentuk. Pada awalnya, alat penangkal petir ini ditemukan oleh Benjamin Franklin (Franklin Rod), seorang tokoh yang berasal dari Amerika Serikat. Ia adalah seorang wartawan, penerbit, pengarang, abolisionis, filantrofis,pelayan masyarakat (pejabat), ilmuwan, diplomat, dan penemu sekaligus! Franklin juga adalah salah seorang pemimpin Revolusi Amerika, dan salah satu penandatangan Deklarasi Kemerdekaan Amerika. Quotes yang saya ingat dari beliau adalah
Never leave that till tomorrow which you can do today
Tell me and I forget. Teach me and I remember. Involve me and I learn.
Lumayan menambah semangat juga quotes dari Benjamin Franklin untuk menjalani hari ini. Sejak usia muda, Franklin senantiasa membaca sambil belajar secara otodidak. Ketertarikannya terhadap aktivitas membaca dan menulis membuatnya menjadi seorang penulis yang hebat di zamannya. Benjamin Franklin sangat terpukau dan kagum dengan kekuatan badai dan petir. Mungkin karena itu juga beliau jadi terinspirasi untuk menciptakan alat penangkal petir ini.
Pada tahun 1746 di Boston, Benjamin Franklin melihat secara langsung hewan ternak peliharaannya tewas tersambar petir, lalu dengan segera Franklin merubah tempat tinggalnya menjadi semacam laboratorium kecil dengan bermodalkan alat-alat sederhana yang berada disekitar rumahnya. Saat laboratotorium tersebut sudah dibangun, Franklin memulai eksperimennya terhadap listrik. Pada salah satu eksperimennya terhadap badai dan petir , Franklin secara tidak sengaja terkena aliran listrik (tersetrum). Setelah itu Franklin berpikir bahwa pada sambaran petir itu terdapat muatan listrik. Kemudian, ia berniat menciptakan sebuah alat untuk mengendalikan muatan listrik pada arus petir, dan membuat alat yang dapat menangkal dampak bahayanya. Franklin terus melakukan eksperimen hingga pada tahun 1747, ia menuliskan laporan yang memperkenalkan istilah ion positif (+) dan ion negatif (-) untuk mengganti istilah “vitroeus” dan “resinous” yang telah digunakan sebelumnya. Laporan tersebut ia kirimkan ke temannya yang bernama Peter Collinson.
Pada tahun 1749 Benjamin Franklin berpendapat bahwa petir adalah sebuah arus energi listrik yang menghasilkan muatan listrik statis yang berada di awan. Lalu dia menciptakan sebuah rangkaian berupa sebuah batang besi yang ujungnya dibuat runcing, beberapa meter kawat besi sebagai penghantar arus listrik pada energi petir, dan juga satu batang besi untuk ditancapkan kedalam bumi atau tanah. Setelah melewati beberapa eksperimen mengenai penghantaran arus listrik, Benjamin Franklin menemukan pendapat bahwa batang logam berujung runcing tersebut yang dihubungkan ke bumi akan mengosongkan muatan listrik statis ion negatif (-) yang berada di awan. Benjamin Franklin mulai memberanikan diri untuk mencoba langsung rangkaian alat hasil ciptaannya, dia meletakkan batang besi runcing pada puncak atap lalu memasang kabel penghantar berupa kawat besi dan menancapkan batang besi ke dalam tanah. Karena petir tak kunjung menyambar, Franklin memutuskan untuk melakukan eksperimen yang lebih ekstrim. Pada saat cuaca mendung, Franklin mendekatkan alat penghubung dengan awan menggunakan sebuah layang-layang. Agar petirnya muncul, dia mengikat sebuah kunci yang terbuat dari logam dan ternyata percobaannya berhasil. Petir seketika menyembar dan Franklin terluka pada saat kejadian namun dia bangga karena percobaannya berhasil untuk membuktikan bahwa terdapat bahwa energi petir adalah sebuah muatan listrik yang sangat besar. Alat penangkal petir temuan benjamin franklin pun diberi nama Franklin Rod dan banyak rumah-rumah serta bangunan lainnya menggunakan penangkal petir konvensional yang merupakan hasil adopsi dari teknologi franklin rod hingga saat ini.
KOMPONEN PENANGKAL PETIR
1. Head Terminal (Batang Penangkal Petir)
Batang Penangkal Petir merupakan sebuah komponen atau bagian berupa batang tembaga yang bagian ujungnya runcing. Batang penangkal ini terbuat dari tembaga atau konduktor lainnya. Alasan ujungnya dibuat runcing adalah untuk memfokuskan muatan listrik dari tanah dan benda ini harus dipasang di titik tertinggi rumah.
2. Kabel Konduktor
Kabel Konduktor merupakan komponen dari penangkal petir yang berupa jalinan kawat tembaga. Ukuran kabel untuk penangkal petir minimal 16 mm. Semakin besar ukurannya, maka fungsinya akan lebih baik. Kabel konduktor sendiri berfungsi untuk meneruskan aliran muatan listrik ke tanah. Dan kabel konduktor ini biasanya di pasang pada dinding bagian luar bangunan atau gedung.
3. Grounding atau Tempat Pembumian
Pempat pembumian atau Grounding merupakan sebuah komponen atau bagian dari penangkal petir yang terbuat dari bahan tembaga berlapis baja. Tempat pembumian berfungsi untuk mengalirkan muatan listrik dari kabel konduktor ke batang pembumian atau ground rod yang tertanam di dalam tanah sehingga aliran-aliran negatif dari petir akan dinetralkan di dalam tanah.
CARA KERJA PENANGKAL PETIR
CATAT!
Awan bermuatan negatif
Permukaan bumi (tanah) bermuatan positif
Jika awan bertemu dengan tanah maka akan terjadi gaya tarik-menarik.
Pohon, rumah, dan benda-benda lainnya yang berada diatas tanah merupakan perpanjangan aliran dari tanah sehingga muatan positif tersebut mengalir dari tanah menuju ke benda-benda tersebut. Karena dekatnya jarak benda tersebut dengan awan, maka gaya tarik menarik ini semakin kuat sehingga terjadi lompatan elektron yang akan membentuk kilatan cahaya atau yang biasa kita sebut dengan petir. Yang menyebabkan gedung tinggi rentan terkena petir adalah dekatnya jarak gedung tersebut dengan awan sehingga gaya tarik menarik akan semakin kuat dan memicu hadirnya petir.
Cara kerja penangkal petir adalah dengan menarik muatan listrik petir tersebut lalu membawanya ke dasar tanah. Begitu bahasa mudahnya. Penangkal petir mempunyai konduktansi yang tinggi. Alat ini mampu menyalurkan banyak muatan positif dari dalam tanah sehingga petir akan dengan mudah menyambar penangkal petir. Ketika petir ini menyambar penangkal petir, maka benda-benda disekitarnya akan aman dari sambaran petir tersebut. Kenapa aman? karena penangkal petir ini selain menyalurkan muatan positif dari dalam tanah, ia juga dapat menetralkan energi listrik yang terkandung di dalam petir.
Sumber
Krider, E. P. 2006. Benjamin Franklin and Lightning Rods. Physics Today 59, 1, 42; https://doi.org/10.1063/1.2180176
Komentar
Posting Komentar