Simak Kunci Jawaban Buku Fisika Kelas 12 SMA/MA Kurikulum Merdeka, Bab 1: Pengayaan Halaman 22

Di dalam awan cumulonimbus, udara yang bergerak naik dan turun menyebabkan pemisahan muatan listrik.

Partikel-partikel es dan air yang bergerak dalam awan saling bertumbukan, mengakibatkan pemisahan muatan positif dan negatif.

Muatan negatif cenderung terkumpul di bagian bawah awan, sedangkan muatan positif terkumpul di bagian atas.

Muatan positif juga mengumpul di permukaan bumi, terutama pada benda-benda tinggi seperti pohon atau gedung.

B. Terbentuknya Potensial Listrik yang Tinggi

Akibat perbedaan muatan ini, terjadilah pembentukan medan listrik yang sangat kuat antara bagian bawah awan dan permukaan bumi atau antara dua bagian awan dengan muatan yang berbeda.

Ketika beda potensial ini cukup besar, maka udara yang umumnya bersifat isolator akan terobek, dan terjadi pelepasan muatan dalam bentuk kilatan cahaya yang kita sebut petir.

C. Pelepasan Muatan Listrik

Ketika perbedaan potensial sudah sangat tinggi dan tidak dapat ditahan lagi oleh udara, terbentuklah saluran konduktor berupa plasma (gas terionisasi) yang memungkinkan muatan untuk mengalir.

Petir kemudian menyambar dan mengalirkan muatan dalam bentuk arus listrik yang sangat besar, yang dapat menyebabkan kilatan cahaya terang dan suara ledakan (guntur).

Analisis Prinsip Kerja Penangkal Petir

Penangkal petir adalah alat yang dirancang untuk mengalihkan atau mengalirkan energi listrik dari petir ke tanah dengan aman, untuk melindungi bangunan atau struktur dari bahaya sambaran petir.

Prinsip kerja penangkal petir dapat dijelaskan sebagai berikut:

A. Penerimaan Muatan Listrik:

Penangkal petir biasanya terdiri dari konduktor logam yang dipasang di bagian atas bangunan, dengan ujung yang tajam atau berbentuk bola untuk meningkatkan kemungkinan penangkapan muatan listrik dari awan petir.

Ketika ada potensi petir mendekat, ujung tajam penangkal petir akan mengumpulkan muatan negatif dari awan petir yang memiliki muatan berlawanan (positif) dan membentuk jalur konduktor yang terhubung ke tanah.