Pengertian Penangkal Petir dan Cara Kerjanya

Penangkal petir adalah perangkat yang digunakan untuk menyalurkan listrik dari petir ke tanah.
Penangkal petir diperlukan agar aliran listrik dari petir bisa ‘dijinakkan’ sehingga tidak membahayakan struktur atau makhluk hidup.

Penangkal petir secara luas digunakan di seluruh dunia sebagai sistem perlindungan petir.
Penangkal petir dianggap efektif karena mengurangi kerugian terkait kebakaran dan kerusakan struktural akibat sambaran petir.

Alat ini umumnya terbuat dari logam, idealnya logam yang sangat konduktif seperti tembaga.
Ketika petir menyambar logam tersebut, listrik akan disalurkan melalui kawat/kabel tembaga menuju ke tanah (grounding).

Penangkal petir bekerja dengan mengalihkan listrik dari struktur bangunan yang rentan. Itu sebabnya kenapa alat ini lazim dipasang di atap bangunan.

Penangkal petir harus dihubungkan dengan kabel tembaga yang akan langsung menyalurkan energi listrik ke tanah, alih-alih merambat melalui kabel telepon atau listrik yang bisa memicu kebakaran.
Tampilkan postingan dengan label benjamin franklin. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label benjamin franklin. Tampilkan semua postingan

Benjamin Franklin

Benjamin Franklin adalah pengarang, politikus, ilmuwan, diplomat dan penemu yang penemuannya membuka pengertian yang lebih dalam pada bidang kelistrikan. Dia menemukan penangkal petir, kacamata, odometer (pengukur jarak tempuh pada kendaraan) dan peralatan musik. Franklin juga dikenal sebagai salah seorang Bapak Pendiri (Founding Father) dari negara Amerika Serikat. Benjamin Franklin dianggap sebagai orang yang berperanan penting dalam berdirinya negara Amerika Serikat, karena Benjamin adalah salah satu perancang dari deklarasi kemerdekaan Amerika dan ikut menandatangani deklarasi tersebut.

Benjamin Franklin lahir di Boston, Massachusetts, anak ke 15 dari 17 orang bersaudara. Ayahnya bekerja sebagai pembuat sabun dan lilin. Dia belajar membaca dalam usia yang sangat muda dan bersekolah di sekolah biasa selama satu tahun dan belajar di bawah bimbingan guru pribadi selama satu tahun. Franklin hanya bersekolah selama dua tahun itu. Pada umur 12 tahun, Franklin bekerja di percetakan kakaknya. Ketika Ben (nama panggilan Benjamin) berumur 15 tahun, Ben mencetak koran "New England Courant", koran pertama yang yang independen dari kolonisasi Inggris.

Pada usia 17 tahun, Franklin pergi ke Philadelphia, Pennsylvania untuk mencari pengalaman baru di kota baru. Saat itu dia bekerja di sebuah toko yang menjual mesin cetak. Setelah beberapa bulan, gubernur Pennsylvania menganjurkan Benjamin agar membuka usaha percetakan surat kabar di Pennsylvania dan berjanji akan membantu usaha percetakan Benjamin. Gubernur menyarankan Benjamin untuk menuju ke London dan membeli perlengkapan mesin cetak yang dibutuhkan. Tetapi setelah Benjamin tiba di London, Benjamin sadar bahwa janji gubernur untuk membantunya hanya kosong belaka, surat pengantar dari gubernur tidak pernah dikirim ke London. Di London, Franklin dengan cepat bisa menemukan pekerjaan. Tahun 1726 Franklin merasa bosan tinggal di London, dan kebetulan saat itu seorang pedagang gandum menawarkan dia pekerjaan di Philadelphia dengan komisi yang besar. Untuk itu Ben memutuskan untuk pulang ke benua Amerika.

Benjamin Franklin dan layang-layangPada tahun 1740, listrik adalah hal yang baru. Benjamin Franklin dan teman-temannya mulai menyelidiki fenomena listrik itu. Tahun 1750, Benjamin pertama kali yang menemukan prinsip dari aliran listrik dan juga memberi tanda positif dan negatif untuk listrik. Dia kemudian mempublikasikan percobaannya yang membuktikan bahwa petir sebenarnya juga adalah listrik, dengan menerbangkan sebuah layang-layang pada saat badai. Dalam tulisannya, Benjamin Franklin menulis bahwa dia menyadari bahaya yang bisa ditimbulkan dari percobaannya dan menawarkan alternatif lain yang membuktikan bahwa petir adalah listrik, yang kemudian di tunjukkan dengan menggunakan konsep listrik ground. Tidak seperti yang digambarkan orang bahwa percobaan Benjamin dilakukan dengan cara menerbangkan layang-layang dan menunggu hingga layang-layang tersebut disambar petir. Benjamin menggunakan layang-layangnya hanya untuk mengumpulkan listrik dari awan badai.

Percobaan terhadap listrik yang dilakukan oleh Benjamin, mengarahkan dia ke penemuannya, yaitu penangkal petir. Dia menulis bahwa konduktor (penghantar listrik) dengan ujung yang tajam memiliki kemampuan untuk menarik muatan listrik dan memiliki jangkauan penarikan yang lebih jauh dibandingkan dengan konduktor dengan ujung yang tumpul. Dia menyimpulkan bahwa pengetahuan akan hal ini ini bisa digunakan untuk melindungi rumah dari bahaya tersambar petir, dengan memasang sebatang besi runcing seruncing jarum dan diberi lapisan anti karat, yang diarahkan ke langit, dan pada kaki besi, diikatkan dengan kabel yang menuju ke tanah. Penangkal petir ini akan menarik muatan listrik yang ada pada awan menuju ke tanah sehingga muatan yang ada pada awan tidak cukup untuk menimbulkan petir dan kilat.

Penemuan Benjamin seperti penangkal petir, kacamata, dan lainnya tidak pernah dipatenkan olehnya. Dalam biografinya, Benjamin menulis: " ..sama seperti saat kita menikmati keuntungan dari penemuan orang lain, kita seharusnya gembira karena mendapatkan kesempatan untuk memberikan pelayanan kepada orang lain dengan penemuan-penemuan kita; untuk ini, kita harus memberikannya dengan bebas dan sepenuh hati."

Untuk menghormati jasa Benjamin Franklin di bidang kelistrikan, namanya diabadikan sebagai satuan fisika franklin (Fr) atau statcoulomb (statC) atau electrostatic unit of charge (esu) . Fr adalah satuan muatan listrik dalam centimeter-gram-detik (cgs). Sistem SI seperti yang kita gunakan, memakai satuan Coulomb.

Jenis Penangkal Petir dan Cara Kerjanya

Jenis Penangkal Petir dan Cara Kerjanya
Petir adalah fenomena alam yang sering muncul pada saat musim penghujan. Langit memunculkan sebuah kilatan cahaya yang sangat terang kemudian disusul dengan suara gemurung keras. Sering kali para ilmuwan menganalogikan petir sebagai kapasitor besar dimana lempeng pertama adalah awan yang dianggap lempeng negatif maupun lempeng positif serta lempeng kedua adalah bumi yang dianggap netral.

Pada dasarnya petir terjadi hanya karena adanya perbedaan diantara potensial awan serta bumi maupun dengan awan lainnya. Yang menyebabkan adanya perbedaan waktu signifikan dari kemunculan kilatan petir dan suara gemurung lantaran antara kecepatan suara (340 m/s) dan kecepatan cahaya (300.000.000 m/s). Mengapa sering terjadi pada musim penghujan? Sederhana saja, pada saat musim penghujan, udara banyak mengandung kadar air lebih tinggi. Hal ini menyebabkan daya isolasinya turun serta arus lebih mudah mengalir, ingat dengan teori tentang air sebagai penghantar listrik yang baik. Dengan adanya awan yang bermuatan negatif serta awan bermuatan positif, maka dari itu petir juga bisa terjadi pada antar awan yang berbeda muatan.

Berikut jenis-jenis penangkal petir:

Penangkal petir konvensional
Tidak lepas dari sosok Benjamin Franklin, ilmuwan dan politikus terkenal yang menemukan penangkal petir pertama . Alat penangkal petir menjadi populer, terutama digunakan untuk dipasang pada gedung-gedung tinggi seperti perkantoran, hotel maupun gedung yang menaungi perangkat vital.

Pada dasarnya penangkal petir bukanlah alat yang rumit dan memiliki komponen yang komplek. Penangkal petir hanyalah merupakan rangkaian jalur yang memiliki fungsi sebagai jalan bagi kilatan petir untuk menuju ke arah permukaan bumi, tanpa merusak benda-benda sekitar yang dilewatinya. Sistem penangkal petir semacam ini dianggap sebagai penangkal petir konvensional dan dikenal memiliki 3 bagian terutama, yakni batang penangkal petir, kabel konduktor serta tempat pembumian/grounding.

Untuk bagian batang penangkal petir biasanya berupa bahan tembaga yang didirikan tegak berdiri dengan ujung runcing. Ujung runcing tersebut bukan tanpa sebab dan alasan. Hal ini karena muatan listrik mempunyai sifat yang mudah berkumpul serta lepas pada ujung logam yang runcing. Selain itu ujung runcing batang mampu memperlancar proses tarik-menarik dengan muatan listrik pada awan. Batang ini sering dipasang pada bagian teratas bangunan gedung. Untuk bagian kedua adalah kabel konduktor. Masih sama yakni dengan bahan tembaga dan biasanya memiliki diameter jalinan sekitar 1 cm sampai 2 cm, tergantung kebutuhan.

Fungsi kabel konduktor tentu adalah untuk meneruskan aliran muatan listrik yang masuk ke batang muatan listrik ke tanah. Bagian ini sering terpasang dibagian luar dinding gedung. Untuk yang ketiga adalah tempat pembumian atau sering disebut dengan istilah Grounding. Fungsi Grounding adalah "mengubur" muatan listrik dari petir ke tanah. Itulah mengapa bagian Grounding sering dipasang didalam tanah dengan bahan yang terbuat dari bahan tembaga berlapis baja.

Penangkal petir Radioaktif
Penangkal petir diatas merupakan yang konvensional. Dan kali ini penangkal petir Radioaktif menjadi metode yang kurang populer dan bahkan terlarang. Kinerjanya adalah dengan menggagalkan proses ionisasi menggunakan zat beradiasi karena penelitian terbaru menyebutkan bahwa muatan listrik pada awan disebabkan oleh proses ionisasi. Bahan zat beradiasi yang mampu menggagalkan proses ini adalah Radium 226 serta Ameresium 241. Kedua bahan ini dianggap bisa menghamburkan ion radiasinya serta menetralkan muatan listrik awan. Metode ini sudah terlarang untuk mengurangi pemakaian zat beradiasi.

Penangkal petir Electrostatic
Penangkal Petir Electrostatic tidak terlarang, tetapi kurang populer digunakan. Prinsip kerjanya penangkal dianggap meniru sebagian dari metode dan sistem penangkal petir Radioaktif, yaitu dengan menambah muatan pada bagian ujung finial atau splitzer agar petir selalu menuju ujung komponen ini untuk disambar. Komponen kondukor dan Gounding tetap dibutuhkan untuk mengubur muatan listrik.

Ada pula EF Lighting Protection System yang memiliki prinsip menyalurkan arus petir dengan menggunakan terminal receiver serta kabel penghantar khusus yang mempunyai sifat isolasi tegangan tinggi.
(sumber)