Jika Anda pernah berjalan melintasi karpet pada hari yang kering dan kemudian menyentuh sesuatu yang terbuat dari logam, seperti pegangan lemari es, Anda pernah mengalami petir secara langsung. Pelepasan listrik statis yang mengejutkan Anda adalah fenomena yang sama yang menciptakan garpu api yang membelah langit selama badai petir. Petir nyata disebabkan oleh pelepasan jutaan volt listrik, yang dapat membunuh Anda. Bahkan pelepasan listrik statis yang relatif kecil pada gagang lemari es pun menyakitkan. Namun, dimungkinkan untuk membuat petir dengan aman dan tanpa rasa sakit terjadi di dalam toples, di mana Anda dapat mempelajari dan menghargai semua yang Anda inginkan.
Apa Itu Petir?
Petir adalah pelepasan listrik, yaitu aliran elektron dari kutub yang kelebihan partikel tersebut ke kutub lain yang kekurangan. Besarnya perbedaan elektron antara kutub-kutub ini disebut tegangan, dan semakin besar, semakin kuat arus listrik ketika mulai mengalir.
Selama badai petir, tetesan air di awan bertabrakan satu sama lain, melepaskan elektron dalam prosesnya. Elektron tertarik ke bumi, yang bermuatan positif terhadap awan. Namun, mereka tidak dapat mengalir dengan mudah melalui udara, karena udara adalah isolator listrik. Akibatnya, mereka menumpuk, seperti air di belakang bendungan, sampai tegangan menjadi begitu besar sehingga bahkan udara tidak dapat menghentikannya. Pada saat itu, sambaran petir terjadi.
Mengapa Orang Terkejut dengan Kulkas?
Saat Anda berjalan melintasi karpet, aksi sepatu Anda terhadap material menciptakan elektron bebas dengan cara yang sama seperti tabrakan molekul air di awan. Elektron menumpuk di tubuh Anda, dan ketika jari Anda cukup dekat dengan apa pun yang melaluinya mereka dapat mengalir ke bumi, mereka melompat ke udara dalam percikan pelepasan listrik. Benda logam adalah konduktor listrik yang baik, sehingga banyak kejutan listrik statis terjadi di dekat gagang lemari es dan kenop pintu. Kilatan petir kecil terjadi pada saat Anda terkejut, tetapi Anda biasanya terlalu terkejut untuk menyadarinya.
Membuat Petir dalam Jar
Sangat mudah untuk membuat pelepasan listrik di dalam stoples apa pun yang memiliki tutup logam. Anda hanya perlu melakukan dua hal. Yang pertama adalah membuat elektroda di bagian bawah toples yang dapat mengalirkan listrik, dan yang kedua adalah menemukan sumber listrik statis yang aman.
Pernahkah Anda menggosokkan balon ke rambut Anda dan memperhatikan bahwa balon itu menempel di dinding? Itu karena tindakan menggosok balon menciptakan elektron bebas, seperti menggosok kaki Anda di atas karpet. Balon menjadi sumber listrik statis yang hebat.
Hal yang Anda Butuhkan
- Stoples dengan tutup logam
- Alumunium foil
- Lembar pengering
- Segenggam paku payung dengan kepala logam yang tidak dicat
- Sebuah balon
Tujuan dari paku payung adalah untuk memfokuskan muatan dan meningkatkan tegangan. Jika Anda menggunakan aluminium foil untuk membuat katoda, muatannya akan menyebar ke seluruh lembaran alih-alih mengalir ke arah anoda.
Eksperimen ini bekerja paling baik ketika kelembaban rendah. Itu karena kelembaban membuat udara menjadi isolator listrik yang lebih baik.
Anoda adalah elektroda bermuatan positif di bagian bawah tabung tempat elektron akan mengalir. Untuk membuatnya, potong selembar aluminium foil menjadi persegi dengan panjang sekitar 12 inci dan lebar 12 inci. Lipat dua kali ke dalam kotak yang lebih kecil dan dorong ke bagian bawah stoples. Tidak apa-apa jika ujungnya sedikit menonjol.
Katoda adalah elektroda bermuatan negatif dari mana elektron akan mengalir. Buat dengan menusuk beberapa paku payung melalui lembaran pengering dengan kepala menghadap ke atas toples. Tempatkan lembar pengering di atas mulut stoples dan kencangkan tutupnya.
Tips
Gosokkan balon di kepala Anda. Anda akan tahu bahwa itu dikenakan biaya jika rambut Anda berdiri saat Anda menarik balon.
Sentuh balon ke bagian atas toples dan lihat apa yang terjadi. Jika balon memiliki muatan yang cukup, Anda akan melihat beberapa kilatan petir berwarna biru kekuningan. Mereka akan lebih mengesankan jika Anda mematikan lampu.