Secara sederhana, petir adalah loncatan listrik raksasa antara awan dan tanah, atau antar awan itu sendiri. Proses ini bermula dari siklus hidrologi di dalam awan badai (biasanya awan Cumulonimbus).

1. Polarisasi Muatan

Di dalam awan mendung, kristal es kecil dan tetesan air saling bertabrakan karena terbawa arus udara. Tabrakan ini menyebabkan pemisahan muatan listrik:

  • Muatan Positif: Kristal es yang lebih ringan cenderung naik ke bagian atas awan.

  • Muatan Negatif: Butiran air atau es yang lebih berat jatuh ke bagian bawah awan.

2. Induksi di Permukaan Bumi

Karena bagian bawah awan sangat negatif, ia akan “mengusir” elektron di permukaan tanah di bawahnya. Hal ini menyebabkan permukaan tanah (pohon, gedung, atau manusia) menjadi bermuatan positif.

3. Pelepasan Muatan (The Strike)

Ketika perbedaan muatan antara awan dan tanah sudah terlalu besar, udara (yang biasanya merupakan isolator) tidak lagi mampu menahan aliran listrik tersebut. Terjadilah jalur listrik yang disebut stepped leader dari awan ke bawah, dan disambut oleh streamer dari tanah ke atas. Saat keduanya bertemu, arus listrik mengalir deras—inilah yang kita lihat sebagai petir.

Seberapa Besar Kekuatan Listrik Petir?

Angka di balik satu sambaran petir sangatlah fantastis dan jauh melampaui kapasitas listrik buatan manusia mana pun dalam skala harian.

Tegangan dan Arus Listrik

  • Tegangan (Voltage): Satu sambaran petir rata-rata mengandung sekitar 100 juta hingga 1 miliar Volt. Sebagai perbandingan, stopkontak di rumah Anda hanya memiliki 220 Volt.

  • Arus Listrik (Amperage): Arus listriknya mencapai 10.000 hingga 200.000 Ampere. Sebagai gambaran, arus sebesar 0,1 Ampere saja sudah cukup untuk membahayakan nyawa manusia.

Suhu yang Ekstrem

Petir jauh lebih panas daripada permukaan matahari. Suhu di sekitar jalur petir bisa mencapai 30.000°C (lima kali lebih panas dari permukaan matahari yang “hanya” sekitar 5.500°C). Suhu ekstrem inilah yang menyebabkan udara memuai secara mendadak dan menghasilkan suara Guntur.

Perbandingan Energi

Komponen Kekuatan Petir
Tegangan 100.000.000+ Volt
Suhu 30.000° Celsius
Energi Cukup untuk menyalakan lampu 100 watt selama 3 bulan

Catatan Penting: Mengapa kita tidak memanen listrik petir untuk kebutuhan kota? Masalahnya terletak pada sifat petir yang sangat singkat (hanya sepersekian detik) dan sulit diprediksi lokasinya, sehingga teknologi baterai kita saat ini belum mampu menyerap lonjakan energi secepat dan sebesar itu.