Sangkar Faraday: Teknologi Pelindung Mobil dari Petir

SOLO, KOMPAS.com - Teknologi Sangkar Faraday merupakan salah satu inovasi yang sangat berguna dalam melindungi perangkat dan penghuninya dari arus listrik berbahaya, terutama saat terjadi sambaran petir.

Sistem ini banyak diterapkan dalam berbagai alat di sekitar kita, termasuk kendaraan bermotor, untuk mencegah terjadinya sengatan listrik.

Mengapa Petir Berbahaya dan Bagaimana Sangkar Faraday Bekerja?

Petir dapat membawa arus listrik yang sangat besar, bisa mencapai puluhan hingga ratusan kiloampere.

Arus listrik ini akan selalu mencari jalur hambatan listrik terendah menuju tanah.

Dosen Teknik Mesin Institut Teknologi Bandung (ITB) Tri Yuswidjajanto Zainuri menjelaskan bahwa logam adalah konduktor yang baik, sehingga ketika petir menyambar mobil, arus listrik akan mengalir di permukaan bodi logam mobil dan bukan ke bagian dalamnya.

Ini disebabkan oleh fenomena yang dikenal sebagai skin effect, di mana arus cenderung mengalir di lapisan terluar dari konduktor.

Dengan adanya fenomena ini, ruang di dalam mobil terlindungi.

Medan listrik dari petir “tertolak” oleh distribusi muatan di bodi logam, sehingga bagian dalam mobil hampir tidak terpengaruh oleh arus listrik.

Akhirnya, arus tersebut akan mengalir ke tanah melalui ban, meskipun karet ban bersifat isolator, ketika dalam keadaan basah atau kotor dapat sedikit menghantar listrik, atau melalui bagian logam lain yang menyentuh tanah.

Apakah Penumpang Mobil Aman Saat Tersambar Petir?

Penumpang akan tetap aman selama mereka berada di dalam mobil dan tidak menyentuh bagian logam yang terhubung langsung dengan bodi kendaraan.

Namun, penting untuk dicatat bahwa mobil dengan atap fiberglass atau convertible yang tidak memiliki kerangka logam tidak memberikan tingkat perlindungan yang sama.

Menurut Tri, Sangkar Faraday berfungsi dengan menghalangi medan listrik dan gelombang elektromagnetik untuk masuk ke dalam ruang yang dikelilingi oleh konduktor.

Ketika terjadi medan listrik atau sambaran petir dari luar, medan listrik ini akan menyebabkan muatan bebas (elektron) pada permukaan konduktor bergerak.

Elektron akan menyusun ulang posisinya sehingga medan listrik di bagian dalam sangkar menjadi nol.

Muatan listrik hanya akan berada di permukaan luar konduktor dan tidak akan terdapat di bagian dalam.

Hal ini terjadi karena muatan-muatan tersebut saling tolak-menolak dan mencari posisi sejauh mungkin satu sama lain.

Contoh Penerapan Teknologi Sangkar Faraday

Ketika medan listrik di dalam konduktor adalah nol, ruang di dalam sangkar menjadi aman dari gangguan listrik atau gelombang elektromagnetik tertentu.

Ini menjelaskan mengapa peralatan elektronik yang sensitif, ruang eksperimen, dan mobil tetap aman saat tersambar petir.

Contoh lain penerapan teknologi ini terlihat pada pesawat yang tetap aman saat tersambar petir, ruang server yang dilapisi jaring logam untuk menghindari gangguan sinyal, serta microwave oven yang dilengkapi dengan pintu berbahan jaring logam kecil untuk menjaga gelombang mikro tetap di dalam.

Dengan demikian, meskipun mobil dapat saja tersambar petir, tidak diperlukan peralatan tambahan seperti penangkal petir aktif.

Hal ini karena karakter bodi mobil sendiri sudah memiliki kemampuan untuk melindungi penumpang dari arus listrik yang berbahaya.

Terangi negeri dengan literasi, satu buku bisa membuka ribuan mimpi. Lewat ekspedisi Kata ke Nyata, Kompas.com ingin membawa ribuan buku ke pelosok Indonesia. Bantu anak-anak membaca lebih banyak, bermimpi lebih tinggi. Ayo donasi via Kitabisa!