Cara Kerja Alat Penangkal Petir

Cara kerja alat penangkal petir adalah sebuah jalur rangkaian kabel tembaga yang difungsikan sebagai jalan atau aliran bagi petir menuju ke permukaan bumi atau ground, sehingga petir tidak akan merusak benda-benda yang dilewatinya.
Ada 3 bagian utama pada cara kerja alat penangkal petir: Batang penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir. Kabel konduktor penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir, Tempat pembumian penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir. Batang penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir yaitu berupa batang tembaga murni yang ujung tembaganya runcing. Batang alat penangkal penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir dibuat menjadi yang runcing karena muatan listrik mempunyai sifat mudah berkumpul dan lepas pada ujung logam. Dengan demikian Batang alat penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir dapat memperlancar proses tarik menarik dengan muatan  listrik yang  ada di awan. Batang alat penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir ini dipasang pada bagian puncak sebuah bangunan atau gedung.

Kabel konduktor atau kabel tembaga dibuat dari jalinan kawat tembaga. Diameter jalinan kabel konduktor tembaga ini sekitar 1 cm hingga 2 cm . Kabel konduktor tembaga berfungsi meneruskan aliran muatan listrik dari batang alat penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir yang bermuatan listrik ke tanah. Kabel konduktor penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir dipasang pada dinding di bagian luar bangunan.

Tempat pembumian (grounding) berfungsi mengalirkan muatan listrik dari kabel konduktor alat penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir ke batang pembumian (ground rod) yang ditanam di tanah. Batang pembumian terbuat dari bahan tembaga berlapis baja, dengan diameter 1,5 cm dan panjang sekitar 1,8 - 3 m .  

Saat muatan listrik negatif di bagian bawah awan sudah tercukupi, maka muatan listrik positif di tanah akan segera tertarik. Muatan listrik kemudian segera merambat naik melalui kabel konduktor penangkal petir dan cara kerja penangkal petir, menuju ke ujung batang alat penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir. Ketika muatan listrik negatif berada cukup dekat di atas  atap, daya tarik menarik antara kedua muatan semakin kuat, muatan positif di ujung-ujung alat penangkal petir akan tertarik ke arah muatan negatif.   Pertemuan   kedua muatan menghasilkan aliran listrik. Aliran listrik yang  melewati kabel tembaga penangkal petir. Cara kerja alat penangkal petir itu akan mengalir ke dalam tanah, melalui kabel konduktor penangkal petir. Dengan demikian  sambaran  petir tidak mengenai bangunan yang dilalui cara kerja alat penangkal petir. Tetapi  sambaran  petir dapat merambat  ke dalam  bangunan melalui kawat jaringan listrik  dan bahayanya dapat  merusak alat-alat elektronik di bangunan yang terhubung ke  jaringan listrik itu, selain itu juga dapat menyebabkan kebakaran atau ledakan. Untuk mencegah kerusakan akibat jaringan listrik tersambar petir, biasanya di dalam bangunan dipasangi alat yang disebut penstabil arus listrik (surge arrestor), yaitu semacam internal proteksi penangkal petir dengan cara kerja alat penangkal petir.

Sejak jaman dahulu kala, manusia selalu ingin mencoba untuk menjinakkan keganasan alam atau gejala alam, salah satunya adalah bahaya sambaran petir. Di zaman ini, terdapat beberapa metode untuk melindungi bangunan dan lingkungan dari sambaran petir. Metode yang paling sederhana tapi sangat efektif adalah metode Sangkar Faraday. Yaitu dengan melindungi area yang hendak diamankan dengan melingkupinya memakai konduktor yang dihubungkan dengan pembumian (grounding).

Pemasangan alat penangkal petir atau cara kerja alat penangkal petir adalah memberikan saluran elektrik dari atas bangunan ke tanah menggunakan kawat tembaga dengan tujuan bila ada sambaran petir yang mengenai atas bangunan maka arus petir bisa mengalir ke bumi atau ground dengan baik. Standart kabel yg di gunakan adalah minimal 50 mm”  (SNI), untuk memilih kabel di bawah 50 mm” tidak di sarankan walau kenyataan di lapangan banyak di gunakan dan dipastikan penangkal petir tersebut tidak akan bekerja efektif dan efisien. Ingat cara kerja alat penangkal petir yang bekerja sempurna harus mempunyai nilai hambatan jauh dibawah satu ohm atau mendekati nilai nol ohm.

Cara kerja alat penangkal petir yang benar adalah sebagai beikut. Langkah pertama yang harus di lakukan adalah memilih jalur penurunan kabel, ada 2 hal penting dalam pemilihan jalur kabel ini. Pertama jalur kabel tembaga penangkal petir dengan cara kerja alat penangkal petir yang paling pendek dengan pertimbangan lebih hemat dan hambatan kabel tembaga yang paling kecil, hal kedua yang juga harus diperhatikan adalah diusahakan sedikit mungkin belokan/tekukan agar tidak terjadi loncatan keluar jalur kabel (Site Flasing) dan pekerjaan pemasangan penangkal petir dan cara kerja alat penangkal petir dimulai dari bawah / ground.

Cara kerja generator Van de Graaff adalah sebagai berikut.

1. Apabila mesin dihidupkan, pita tak berujung pangkal D berputar dengan cepat melalui silinder A dan B.
2. Permukaan luar kedua silinder itu dilapisi dengan bahan yang berbeda sedemikian rupa. Gesekan antara pita karet dan silinder B menyebabkan pita karet bermuatan negatif. Gesekan pita karet dengan silinder A menyebabkan pita karet bermuatan positif.
3. Dengan demikian, gerak pita karet ke atas selalu membawa muatan negatif dan gerak pita ke bawah membawa muatan positif.
4. Muatan negatif pada pita karet mengalir melalui ujung lancip penghantar Y ke bola logam berongga S.
5. Muatan-muatan bola itu menempati permukaan luar bola, sedangan di permukaan dalam bola tidak terdapat muatan.
6. Muatan yang terus-menerus dibawa oleh pita karet itu berkumpul di permukaan luar bola sehingga jumlahnya semakin besar.
7. Muatan positif yang dibawa oleh pita karet ke bawah mengalir melalui ujung lancip penghantar X ke dinding alas. Karena alas dihubungkan dengan bumi muatan positif langsung ke tanah.
8. Banyaknya muatan yang terkumpul pada permukaan bola S menimbulkan beda potensial tinggi antara bola dan tanah. Hal itu dapat ditunjukkan dengan cara mendekatkan penghantar lain yang dibumikan pada bola S. Apabila jarak antara penghantar dan bola semakin dekat, timbullah loncatan listrik yang menyerupai kilat.

Gesekan antara silinder logam bawah dengan sabuk karet menimbulkan muatan listrik negatif pada sabuk karet. Gesekan antara silinder politen atas dengan sabuk karet menimbulkan muatan positif pada sabuk karet. Jadi, gerak sabuk karet ke atas selalu membawa muatan listrik negatif dan gerak ke bawah selalu membawa muatan listrik positif. Muatan listrik negatif menempati permukaan luar bola yaitu kubah. Di dalam bola tidak ada muatan listrik. Karena sabuk karet terus bergerak, maka muatan listrik negatif pada kubah terus bertambah. Muatan listrik positif pada sabuk karet bawah mengalir ke tanah, sehingga muatan ini dinetralkan oleh muatan listrik dari tanah.