KEDASYATAN PETIR DAN SISTEM PENANGKALNYA

MAKALAH

KEDASYATAN PETIR DAN SISTEM PENANGKALNYA

Makalah Disusun untuk Memenuhi Tugas Keterpaduan Islam dan IPTEK

Dosen Pengampu: Noor Saif Muhammad Mussafi, M.Sc

Disusun oleh:

Ima Lestari

13600011

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN MATEMATIKA

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN KALIJAGA

YOGYAKARTA

2017

BAB I

PENDAHULUAN

Petir merupakan sebuah fenomena alam berupa kilatan cahaya disertai suara menggelegar yang sering dijumpai menjelang atau ketika hujan, dengan temperatur sambaran melebihi panas permukaan matahari dan kekuatan benturan  yang menyebar ke segala arah. Mengingat letak geografis Indonesia di lalui garis katulistiwa menyebabkan Indonesia beriklim tropis, akibatnya Indonesia memiliki hari guruh rata-rata per tahun sangat tinggi. Dengan demikian seluruh bangunan di Indonesia memiliki resiko lebih besar mengalami kerusakan akibat terkena sambaran petir.kerusakan yang ditimbulkan dapat menyebabkan peralatan serta manusia yang berada di dalam bangunan tersebut. untuk melindungi dan mengurangi akibat sambaran petir maka  harus dipasang sistem pengaman pada bangunan tersebut. sistem pengaman itu salah satunya berupa sistem penangkal petir beserta kabel penyalur (Down conductor) dan pertahanannya (Grounding system) sesuai standar yang telah di tentukan. Mengingat tentang kedasyatan petir, sebelumnya telah di jelaskan dalam al-Quran pada surat ar Rum ayat 12 dan 13, yang mengisahkan bahwasanya petir bisa menjadi kabar gembira akan turunnya hujan, namun bisa sebagai azab atau peringatan bagi makhluk bumi, sebagai mana diriwayatkan dalam hadist malik 1576. Untuk memahami lebih dalam tentang kedasyatan petir dan sistem penangkalnya akan dibahas lebih lanjut dalam makalah ini.

BAB II

DASAR TEORI

A.       Definisi Petir

Petir merupakan sebuah fenomena alam berupa kilatan cahaya disertai suara menggelegar yang sering dijumpai menjelang atau ketika hujan. Namun bukan berarti ketika hujan akan selalu disertai dengan petir. Petir hanya terjadi jika terdapat awan Cumulonimbus (Cb). Petir terjadi karena perbedaan potensial antara dua medium. Dalam hal ini dua medium tersebut yaitu antara awan dan bumi atau awan dengan awan. Dalam kondisi cuaca yang normal perbedaan potensial antara permukaan bumi dengan ionosphere adalah sekitar 200.000 sampai 500.000 volt dengan kerapatan arus sekitar . Beda potensial ini disebabkan oleh distribusi badai guntur di permukaan bumi (Husni, 2008).

Petir dapat digolongkan dalam beberapa jenis. Berdasarkan proses terjadinya, petir dapat dibedakan menjadi 4 jenis (Husni, 2002) diantaranya:

1.        Petir awan ke tanah (CG)

Petir awan ketanah (could to ground/CG), merupakan jenis petir yang palig berbahaya dan merusak. Sebagian besar terjadi dari pelepasan muatan negatif pada awan bagian bawah ke bumi. Namun sambaran positif juga mampu terjadi terutama di musim dingin (winter).

Gambar 1. Tipe awan ke tanah (BMKG, 2002)

2.        Petir dalam awan (IC)

Petir dalam awan (intracloud/IC), merupakan jenis petir yang paling umum terjadi antara pusat-pusat muatan berlawanan dalam satu awan yang sama.

Gambar 2. Tipe dalam awan (BMKG, 2002)

3.        Petir awan ke awan (CC)

Petir awan ke awan (Could to cloud/CC), pada jenis ini terjadi antara pusat-pusat muatan yang berbeda pada awan yang berbeda pula. Pelepasan muatan terjadi pada udara cerah antara awan awan tersebut.

Gambar 3. Tipe awan ke awan (BMKG, 2002)

4.        Petir dari awan ke udara (CA)

Biasanya terjadi antara awan bermuatan positif dengan udara bermuatan negatif. Jika petir ini terjadi pada awan bagian bawah maka merupakan kombinasi dengan tipe petir CG. Petir CA tampak seperti jari-jari yang berasal dari petir CG.

Gambar 4. Tipe awan ke udara (BMKG, 2002)

B.       Mekanisme Terjaninya Petir dan Guruh

Terjadinya petir akibat adanya perpindahan muatan negatif ke muatan positf. Petir merupakan lompatan bunga api dengan volume besar antara sua massa dengan muatan listrik yang berbeda. Petir terjadi minimal memiliki dua sambaran. Sambaran pertama bermuatan negatif mengalir dari awan ke tanah. Sambaran kilat ini biasanya memiliki percabangan yang dapat dilihat keluar dari jalur kilat utama. Sambaran kedua yang bermuatan positif inilah terbentuk dari dalam jalur kilat utama yang langsung keluar menuju awan. Kilat yang terbentuk turun secara sepat ke bumi dengan kecepatan 96.000 km/jam. Sambaran pertama mencapai titik permukaan bumi dalam waktu milidetik dan sambaran kedua dengan arah berlawanan menuju awan dalam tempo 70 mikrodetik setelahnya.

Terjadinya guruh karena saat udara dilewati petir, terjadi pemanasan dan pemuaian udara dengan sangat cepat. Sehingga udara menjadi plasma dan meledak menghasilkan suara yang menggelegar. Sebenarnya proses terbentuknya suara ini terjadi  bersamaan saat terjadinya petir. Namun suara guruh baru terdengan setelah petir terlihat. Keterlambatan suara guru itu terjadi karena perbedaan kecepatan cahaya  dan kecepatan bunyi di udara .

Sesuai dengan rumus kecepatan, yaitu:

Dengan s: jarak (m), V: kecepatan (m/s), t: waktu (s)

Sehingga dapat dihitung jarak antara petir dan guruh dengan berpedoman paada berapa lama suara guruh terdengar setelah petir (karena kecepatan cahaya sangat cepat maa diabaikan).

C.       Proses Terjadinya Sambaran Petir

Sambaran petir terjadi karena ada perbedaan potensial antara awan dan bumi atau dengan awan lainnya. Proses terjadinya muatan pada awan karena dia bergerak terus menerus secara teratur, dan selama pergerakannya dia akan berinteraksi dengan awan lainnya sehingga muatan negatif akan berkumpul pada salah satu sisi (atas atau bawah), sedangkan muatan positif berkumpul pada sisi sebaliknya. Jika perbedaan potensial antara awan dan bumi cukup beasar maka akan terjadi pembuangan muatan negatif (elektron) dari awan ke bumi atau sebaliknya untuk mencapai kesetimbangan. Pada proses pembuangan muatan ini, media yang dilalui elektron adalah udara. Pada saat elektron mampu menembus ambang batas isolasi udara inilah terjadi ledakan suara. Sambaran petir lebih sering terjadi pada musim hujan, karena pada keadaan tersebut udara mengandung kadar air yang lebih tinggi sehingga daya isolasinya turun dan arus lebih mudah mengalir. Karena ada awan yang bermuatan negatif dan awAn bermuatan positif, maka  sambaran petir juga bisa terjadi antar awan yang berbeda muatan.

Gambar 5. Proses terjadinya petir

Proses perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif (proton) inilah yang mengakibatkan terjadinya sambaran petir. Para ilmuan menduga lompatan bunga api listriknya sendiri terjadi dalam beberapa tahapan yang biasanya dilalui. Pertama adalah pemampatan medan listrik pada awan bersangkutan. Umumnya, akan menumpuk di bagian paling atas awan adalah listrik muatan positif, sementara di bagian dasar adalah muatan negatif. Sedangkan di bagian tengah inilah berbaur muatan negatif dengan muatan positif, pada bagian inilah petir biasa berlontaran. Petir dapat terjadi antara awan dengan awan, dalam awan itu sendiri,antara awan dan udara, antara awan dengan tanah (bumi).

D.       Efek Sambaran Petir

Sebuah sambaran petir menghasilkan energi yang sangat besar, bisa mencapai 300 juta KW dengan besar tegangan listrik 125 juta KV dari rata-rata arus petir diatas 20.000 A.

Pengaruh yang ditimbulkan oleh petir:

-            Efek induksi, menyebabkan tidak berfungsinya peralatan maupun terjadi kesalahan data

-            Efek panas, menyebabkan terjadinya kebakaran

-            Efek akustrik, menimbulkan gangguan pada gelombang radio

-            Efek pada manusia atau hewan akan menyevavkan kerusakan bahkan kematian yang disebabkan besarnya arus petir

E.       Sistem Penangkal Petir

Penangkal petir adalah rangkaian jalur yang difungsikan sebagai jalan bagi petir menuju ke permukaan bumi tanpa merusak benda-benda yang dilewatinya. Penangkal petir secara umum digunakan di seluruh dunia sebagai perlindungan petir. Instalasi petir dianggap efektif karena mengurangi kerugian terkait bebakaran dan kerusakan struktur akibat sambaran petir. Alat ini umumnya terbuat dari logam, idealnya logam yang sangat kondusif seperti tembaga atau alumunium. Ketika petir menyambar logam tersebut, listrik akan disalurkan melalui kawat menuju ke tempat pembumian (grounding). Penyalur petir bekerja dengan mengalihkan listrik dari struktur bangunan yang rentan. Itu sebabnya alat ini lazim dipasang di atap bangunan.

Benjamin Franklin adalah seorang tokoh Amerika Serikat yang diakui melalui karyanya sebagai penemu anti petir. Franklin melakukan sejumlah eksperimen dengan petir, termasuk menggunakan layang-layang yang dicenteli kunci. Dia merupakan ilmuwan yang sangat tertarik ,mengeksplorasi petir dan listrik. Menyadari bahwa petir merupakan ancaman besar, Franklin datang dengan ide penangkal petir yang kemudian langsung melejit kepopulerannya. Ratusan tahun kemudian, orang masih menggunakam desain dasar yang ditemukan Benjamin Franklin. Ada beberapa perdebatan bagaimana bentuk ujung pangkalan petir. Pangkalan petir rancangan Franklin berbentuk seperti jarum raksasa dan ujungnya lancip. Banyak orang Amerika menyukai desain ini karena dianggap sangat efektif. Namun, sebagian desainer Inggris berpendapat bahwa pangkalan petir akan lebih baik jia ujungnya berbentuk bola. Semua perbedaan desain ini tampaknya sama-sama bekerja efektif. Perbedaan desain penyalur petir akhirnya lebih ditentukan oleh preferensi masing-masing pengguna.

Gambar 6.  Penangkal Petir

BAB III

PEMBAHASAN

A.    Konsep Keislaman

1.        Surat Ar Ra’d ayat 12

Artinya:

“Dialah Tuhan yang memperlihatkan kilat kepadamu untuk menimbulkan kekuatan dan harapan, dan Dia mengadakan awan mendung.”

Tafsir Jalalayn ayat tersebut adalah:

Ayat	Tafsir
Dialah Tuhan yang memperlihatkan kilat kepada kalian untuk menimbulkan ketakutan	Terhadap orang-orang yang sedang musafir disebabkan suara halilintar
Dan harapan	Bagi orang yang bermukmin terhadap turunnya hujan
Dan Dia mengadakannya	Menciptakan
Awan yang tebal	Karena mengandung air hujan

2.        Surat Ar Rad ayat 13

Artinya:

“Dan guruh itu bertasbih dengan memuji Allah, (demikian pula) para malaikat karena takut kepada-Nya, dan Allah melepaskan halilintar, lalu menimpakannya kepada siapa yang Dia kehendaki, dan mereka berbantah-bantahan tentng Allah, dan Dialah Tuhan Yang Maha keras saksi-Nya”

Tafsir Jalalayn ayat tersebut:

Ayat	Tafsir
Dan guruh itu bertasbih	Yaitu malaikat yang diserahi tugas untuk menggiring mendung seraya
Memuji Allah	Artinya ia selalu mengucap ‘subhaanallaah wa bihamdhi’
Dan	Demikian pula bertasbihlah
Para malaikat karena takut kepada-Nya	Kepada Allah
Dan Allah melepaskan halilintar	Yaitu api yang keluar dari mendung
Lalu menimpakannya kepada siapa yang Dia kehendaki	Kemudian halilintar itu membakarnya. Ayat ini diturunkan berkenaan seorang laki-laki yang Nabi saw, mengutus seseorang untuk menyerunya menyembah Allah. Akan tetapi laki-laki itu menjawab, “Siapakah utusan Allah itu, dan siapakah Allah itu; apakah ia dari emas atau dari perak atau dari tembaga.”  Menyambarnya Ketika itu juga turunlah halilintar menyambarnya sehingga hancur tulang batok kepalanya
Dan mereka	Orang kafir
Ayat	Tafsir
Berbantah-bantah	Selalu membantah Nabi saw
Tentang Allah dan Dialah Tuhan Yang Maha Keras siksa-Nya	Maha Kuat atau Maha Keras azab-Nya

Sebab turunnya ayat

An-Nasa’i dan al Bazzar meriwayatkan dari Anas bahwa Rasulullah mengutus salah seorang sahabatnya kepada salah satu pemuka jahiliah untuk menyerunya masuk islam. Oleh yang didakwahi tersebut merespons, “Tuhanmu yang kamu seru aku untuk menyembahnya, terbuat dari apa? Apakah dari besi, tembaga, perak, atau emas?” sahabat yang diuus memberi tahu beliau. Orang tersebut tetap memberi respon yang sama pada seruan kedua dan ketiga sehingga akhirnya Allah mengirim petir yang menghanguskan tubuhnya dan turunlah ayat ini, “...dan Allah melepaskan halilintar, lalu menimpakannya kepada siapa yang Dia kehendaki,...” hingga akhir ayat.

Al-Qurthubi menyebutkan sebab lain. Tulisnya, “Al-Mawardi menyebutkan dari Ibnu Abbas, Ali bin Abi Thalib, dan Mujahid bahwa ayat ini turun tentang seorang Yahudi yang berkata kepada Nabi saw, “Beritahukan kepadaku, dari apa Tuhanmu? Apakah dari permata atau dari berlian?” maka menyambarlah petir yang menghanguskan badannya. Ada yang mengatakan bahwa ayat ini turun tentang sebagian kaum kafir Arab.”

Ibnu Katsir menyebutksn drbsb turunnys syst ini adalah kisah Arbad dan ‘Amir yang disebutkan sebelumnya. Dan di samping sebab ini ia juga menyebutkan sebab-sebab yang disebutkan diatas oleh as-Suyuthi dan al-Qurthubi.

3.        Sabda Rasulullah dalam Hadis Malik Nomor 1576

Artinya:

“Telah menceritakan kepadaku Malik dari [‘Amir bin Abdullah bin Zubair] bahwa jika dia mendengar suara petir, dia meninggalkan pembicaraan lalu membaca,”SUBHANA ALLADZI YUSABBIHU RA’DU BI HAMDIHI WA AL MALAIKATU MIN KHIFATIHI. (Maha Suci Allah, Dzat yang disucikan oleh guruh dengan pujiannya dan para malaikat takut kepada-Nya).” Kemudia dia berkata, “sesungguhnya ini adalah peringatan bagi penduduk bumi.”

B.     Kedasyatan Konsep

Petir, kilat dan guruh adalah fenomena alam yang terjadi di langit dan merupakan bukti kekuatan Allah swt. Dari satu sisi ia merupakan sumber ketakutan dan dari sisi lain merupakan penyebab turunnya hujan yang merupakan rahmat Allah bagi penduduk bumi. Menurut pandangan al-Quran, gelegar guruh yang merupakan fenomena alam, merupakan ucapan tasbih dan puja puji kehadiran Allah swt. Sedangkan tasbih dan puja puji ini tak lain ialah pernyataan pengagungan Allah yang terbebas dari segala macam aib dan cacat cela, serta Maha Esa tanpa sekutu. Para malaikat pun, yang bertuga mengatur awan dan hujan merasa takut berbuat maksiat kepada Allah, sehingga para malaikat ini pun selalu dalam keadaan bertasbih dan memuji Allah seraya mentaati semua perintah-Nya.

Segala sesuatu tidak akan terjadi kecuali dengan seizin Allah swt. Petir dan kilat tidak akn menyambar siapapu kecuali dengan kehendak Allah swt. Setelah semua itu, bagaimana mungkin musyrikin dan kaum kafir meragukan wujud Allah dan masih saja berdebat mengenai keberadaan dan kekuasaan Allah? Apakah mereka itu memiliki andil dalam mengatur semua fenomena alam termasuk awan, hujan, petir dan kilat? Sebagaimana disebutkan dalam ayat ini? Perlu diingatkan bahwa petir dan kilat adalah fenomena alami, yang mungkin akan dipandang sebagai peristiwa biasa di alam ini. Akan tetapi dalam beberapa kasus, petir dapat tampil sebagai hukuman dan azab Ilahi.

Berkenaan dengan kaum Tsamud, al-Qur’an menceritakan bahwa mereka itu mendapat azab Allah dengan petir. Dalam hadis malik nomor 1576 disebutkan bahwa Rasulullah saw, ketika mendengan gemuruh petir dan guntur, sedangkan beliau tengah berbicara, maka beliau menghentikan pembicaraan dan membaca doa-doa. Pujian dan tasbih oleh semua makhluk juga diantaranya fenomena yang disebutkan dalam al Qur’an, yang mengisahkan bahwa semua itu bertahmid dan bertasbih kepada Allah dengan berbagai macam cara dan bentuk. Semua itu membuktikan bahwa semua makhluk Allah yang kita kenal sebagai benda matipun ternyata dalam pandangan Allah adalah makhluk-makhluk yang memiliki perasaan. Akan tetapi al Qur’an pun menegaskan bahwa manusia pada umumnya tidak akan memahami hakikat tasbih dan tahmid benda-benda mati dan fenomena alam itu.

Dari dua ayat tadi, terdapat tiga pelajaran yang dapat dipetik:

1)      Mengenali berbagai peri stiwa alam dan perannya dalam kehidupan ini haruslah mampu meningkatkan iman kita kepada Allah swt. Karena alam dan undang-undang yang berlaku padanya, semuanya adalah makhluk yang tunduk kepada kekuasaan Allah swt.

2)      Seluruh alam wujud berada dalam keadaan bertasbih san bertahmid, mengagungkan dan menyucikan Allah swt. Untuk itu, seharusnyalah manusia sebagai makhluk paling mulia, lebih tekun dalam hal ini.

3)      Segala sesuatu berada di tangan Allah swt. Petir dan kilat yang merupakan rahmat Allah, dapat pula berperan sebagai azab Allah yang sangat menakutkan.

BAB IV

PENUTUP

A.      Kesimpulan

Berdasarkan uraian di atas dapat kita  simpulkan bahwa:

1.    Kedasyatan petir telah dijelaskan di dalam al-Qur’an surat Ra’d ayat 12-13 bahwasanya Allah menurunkan petir sebagai azab untuk orang musyrikin. Saking dasyatnya, petir tersebut sampai memecahkan batok kepala orang musyrikin tersebut.

2.    Melalui peringatan Allah berupa petir tersebut, kita sebagai hamba Allah diperintahkan untuk berdoa dengan mengucapkan lafadz “SUBHANA ALLADZI YUSABBIHU RA’DU BI HAMDIHI WA AL MALAIKATU MIN KHIFATIHI. (Maha Suci Allah, Dzat yang disucikan oleh guruh dengan pujiannya dan para malaikat takut kepada-Nya)” dan menghentikan aktivita kita ketika mendengar suara petir.

3.    Adanya petir menunjukkan kebesaran Allah.

4.    Mengingat kedasyatan petir tersebut, kini seiring dengan perkembangan teknologi telah muncul sebuah sistem yang dapat mengurangi dampak dari sambaran petir berupa penangkal petir yang ditemukan oleh Benjamin Franklin.

B.       Saran

Manusia harus senantiasa mengingat Allah baik dalam keadaan apapun. Walaupun kini telah ada sistem penangkal petir yang dapat mengurangi resiko sambaran petir, namun bukan tidak mungkin sambaran petir itu dapat terjadi. Karena Allah menurunkan petir kepada siapapun yang Dia kehendaki.

DAFTAR PUSTAKA

http://tafsirq.com

Husni, M. 2008. Bahan Ajar Diklat Teknis Geofisika: Pengamatan Petir. Pusdiklat BMKG. Jakarta.

Husni, M. 2002. Mengenal Bahaya Petir. Jurnal Meteorologi dan Geofisika, 3(4), Oktober-Desember 2002. BMKG. Jakarta.

Jalaluddin as-Suyuthi. 2008. Asbabun Nuzul, Sebab Turunnya Ayat Al-Quran. Gema Insani. Jakarta

 Untuk format lengkap, bisa DOWNLOAD DISINI