Sambaran petir adalah pelepasan muatan listrik langsung antara atmosfer dan objek bumi. Ini adalah aliran muatan listrik yang tiba-tiba antara area muatan listrik awan yang juga disebut intra-awan dan awan lain yang disebut (petir CC) atau antara awan bermuatan dan tanah (petir CG).
Daerah muatan awan sama dengan muatan listrik. Ketika muatan awan tersebut dikeluarkan ke bumi, maka disebut strike, dan jika muatan tersebut mengenai objek, maka disebut flash. Petir terjadi dalam bentuk plasma dan suara dalam bentuk guntur.
Mekanisme Pelepasan Petir
Di atmosfer, ion positif, serta ion negatif di udara, menempel pada partikel debu kecil. Tetesan air yang ada di udara juga mendapatkan muatan karena polarisasi dengan induksi. Partikel bermuatan dan tetesan air ini mengisi awan. Ion positif dikumpulkan di wilayah atas, dan ion negatif dikumpulkan di wilayah bawah awan karena massanya.
Ketika awan muatan melewati bumi, itu menginduksi muatan yang berlawanan di bumi di bawah. Beda potensial di awan tidak lebih besar dari di permukaan bumi, debitnya berasal dari awan.
Gradien potensial awan tidak seragam, dan berkisar antara 10 – 30 KV/cm di setiap bagian awan. Pelepasan awal yang juga disebut pelepasan pilot atau pemimpin pilot bergerak perlahan ke arahnya dari bumi.
Debit pertama bergerak ke bumi dalam langkah masing-masing sekitar 50 meter dan, oleh karena itu, disebut pemimpin langkah. Pemimpin pilot membawa muatan dengannya, dan gradien potensial di ujungnya sangat tinggi.
Ini mengionisasi udara dan menyediakan jalur atau saluran untuk pemimpin pilot. Saluran juga menjadi terisi. Pemimpin pilot membawa kapal uap sekunder yang bercabang darinya.
Ketika pilot steamer mencapai dekat bumi, intensitas medan listrik meningkat dan karena ini, muatan polaritas yang berlawanan dalam bentuk uap pendek naik dari bumi untuk memenuhi ujung pemimpin ke bawah.
Ketika kontak dibuat antara pilot leader dan short ke atas steamer, steamer kembali bergerak dari bumi ke awan di sepanjang saluran terionisasi yang dibentuk oleh pilot leader. Steamer kembali bergerak sangat cepat dan menghasilkan kilatan petir yang terkenal dan sangat bercahaya.
Potensi bagian awan dari mana debit berasal diturunkan oleh perjalanan muatan melalui saluran terionisasi ke bumi. Tetapi bagian lain dari awan tetap terisi. Oleh karena itu, potensi tinggi berkembang antara pusat muatan asli dan pusat muatan lain di awan.
Muatan dari pusat muatan lainnya pertama-tama dipindahkan ke yang pertama, dan kemudian diteruskan ke bumi melalui saluran terionisasi yang dibuat oleh pelepasan pertama. Pelepasan kedua tidak bercabang dan tanpa langkah. Kecepatannya lebih dari pemimpin pilot. Ini dikenal sebagai pemimpin panah, dan juga diikuti dengan pukulan balik.
Demikian pula, muatan-muatan lain dibuang ke bumi dalam bentuk guratan-guratan pemimpin dan balik di sepanjang saluran terionisasi yang sama. Sambaran petir dengan debit apa pun dikenal sebagai sambaran ganda atau berulang. Petir disebut disebut sebagai panas atau dingin tergantung pada besarnya dan durasi sambaran.
Sambaran petir memiliki arus yang rendah tetapi durasinya lama. Hal ini menyebabkan api ketika stroke pada objek. Sambaran dingin, petir memiliki arus yang tinggi, tetapi durasinya pendek. Ini menyebabkan ledakan ketika menyerang suatu objek.
Bentuk Gelombang Arus Stroke
Bentuk gelombang terdiri dari bagian yang menunjukkan kenaikan tegangan yang curam hingga nilai puncak atau puncak yang disebut muka gelombang dan bagian lain yang menunjukkan penurunan tegangan yang disebut ekor gelombang. Bentuk gelombang seperti itu dapat direpresentasikan sebagai perbedaan dua eksponensial, dengan demikian
Dimana ∝ dan β menunjukkan konstanta yang menentukan bentuk. Gelombang didefinisikan oleh waktu t1 dan t2 dalam milidetik. Waktu untuk mencapai arus impuls atau tegangan ke amplitudo maksimumnya dilambangkan dengan t1, sedangkan t2 menunjukkan waktu ketika arus atau tegangan turun menjadi setengah dari nilai puncaknya.
Jenis Sambaran Petir
Sambaran petir mempengaruhi garis dalam dua cara
1. Sambaran Langsung
2. Induksi Elektrostatik.
Cara-cara ini dijelaskan di bawah ini secara rinci.
1. Sambaran Langsung
Dalam sambaran petir langsung, awan mencapai sejumlah besar muatan dan menginduksi muatan yang berlawanan pada objek yang lebih tinggi seperti kuil, gereja atau masjid. Ketika intensitas medan elektrostatik menjadi cukup besar untuk mengionisasi udara di sekitarnya, udara pecah dan pelepasan terjadi antara awan dan objek.
Jenis pelepasan seperti itu membutuhkan waktu lama untuk diproduksi, dan menyerang bangunan tertinggi dan paling tajam di lingkungan itu.
2. Sambaran Induksi Elektrostatik
Perhatikan ketiga awan tersebut, awan 1 dan 3 bermuatan positif, dan awan 2 bermuatan negatif seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Potensi awan 3 berkurang karena adanya awan bermuatan 2. Pada flash over dari Cloud 1 ke Cloud 2, kedua awan ini dilepaskan dengan cepat, dan kelas 3 mengasumsikan banyak potensi dan berkedip ke bumi dengan sangat cepat. Ini adalah pukulan paling berbahaya karena mengabaikan bangunan yang lebih tinggi dan mencapai langsung ke tanah. Stroke ini disebut stroke induksi.
