ART. 4. — PERFECTIONNEMENTS DUS A M. PERROT

Nous avons jusqu'ici exposé les diverses théories et les modifications nombreuses apportées à la construction des paratonnerres. Nous allons y ajouter les perfectionnements que vient de justifier par de nombreuses expériences un habile ingénieur, M. Perrot, et nous y donnons toute notre approbation.

Le sol et l'atmosphère ont des tensions électriques différentes par leur signe ou tout au moins par leur intensité ; si donc un nuage orageux vient à passer au-dessus d'un édifice, il décomposera à distance son électricité naturelle et n'attirera à lui que l'électricité de nom contraire. Si l'édifice n'est point armé de pointes métalliques en communication

métallique avec le sol, l'électricité de nom contraire à celle du nuage s'accumulera à la surface de l'édifice, et celui-ci sera en grand danger d'être foudroyé.

Mais supposons maintenant que l'on établisse sur cet édifice un paratonnerre ordinaire, comme celui qui a été recommandé par l'Académie des sciences, et que ses rapports avec le sol soient parfaitement établis, il en résultera un écoulement continu de l'électricité du sol contraire à celle du nuage, neutralisation d'autant plus considérable que l'écoulement de l'électricité par la pointe aura été lui-même plus considérable. Au fur et à mesure que le nuage orageux recevra de l'électricité contraire à la sienne, le danger d'être foudroyé diminuera pour l'édifice, puisque celui-ci se trouvera dans un milieu dont la tension électrique sera de plus en plus faible, jusqu'à devenir presque nulle, et qu'il subira luimême une action de plus en plus faible de la part du nuage.

On conçoit dès lors que si l'édifice couvre une grande surface, il faudra multiplier les paratonnerres, parce qu'un seul de ces appareils ne peut neutraliser que la partie de l'atmosphère qui avoisine sa pointe. Le paratonnerre n'agit que par l'écoulement de l'électricité du sol dans le nuage, son pouvoir dépend donc de sa pointe, et il paraît évident que si, au lieu d'une pointe, on en employait plusieurs, on arriverait à diminuer plus complètement encore la tension électrique du nuage orageux, puisqu'on lui fournirait une plus grande quantité d'électricité de signe contraire à la sienne.

Remarquons bien que, contrairement à l'opinion défendue jusqu'ici par l'Académie des sciences, il n'est nullement besoin de faire communiquer toutes les pièces métalliques de l'édifice avec le paratonnerre ; bien au contraire, et nous l'établirons plus loin. D'ailleurs, nous ne saurions trop répéter que le paratonnerre a essentiellement pour effet de placer l'édifice qui le porte dans un milieu neutre et par conséquent non foudroyant.

Les Anglais et les Allemands ont, depuis longtemps déjà, construit des paratonnerres à tiges armées de 3, 4, ou 5 pointes dorées partant d'un même point de la tige, et d'une longueur d'un à deux décimètres au plus. Mais, à en juger

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par ce que nous avons vu dans le duché de Bade et en Suisse, ces pointes sont à la fois trop courtes, trop peu effilées et en nombre insuffisant (i).

Dans quelques pays, on voit les liges des paratonnerres d'un même édifice reliées entre elles au moyen d'une tige horizontale armée de pointes effilées d'un à deux décimètres de longueur. Cette tige horizontale rend tout l'ensemble des paratonnerres solidaires les uns des autres, et aide aussi à l'écoulement de l'électricité, mais généralement encore nous avons pu remarquer que ces pointes étaient trop peu effilées.

C'est à M. Perrot que l'on doit une démonstration nette de la nécessité de substituer aux tiges simples des paratonnerres des tiges multiples, ayant dix ou douze branches, de plusieurs mètres de longueur, fort effilées, ei pouvant donner un écoulement abondant d'électricité. Ces tiges, ces cônes, devrions-nous dire, partent d'un même point, du sommet de l'édifice, et s'écartent les unes des autres sous des angles variables.

Avec cette disposition, on n'a plus à redouter les soulèvements du sol au pied des conducteurs, parce que jamais la tension ne sera assez grande pour amener une décharge, à cause de l'insuffisance de l'écoulement d'électricité. Nous avons cité quelques uns de ces soulèvements de terrain (tome P' p. 446) ; plusieurs olïiciers du génie ont fait la même remarque : ils ont signalé des puits entièrement bouleversés après des coups de foudre.

On n'aura plus à redouter la fusion des extrémités des pointes, puisque leur grand nombre préviendra la tension trop grande de l'électricité, par conséquent leur échauffement.

« A l'aide de la machine électrique, dit M. Perrot (2), j"ai » électrisé un grand plateau métallique simulant un nuage, » jusqu'à ce que félectromètre très-sensible marquât 10 de- » grés. Ensuite j'ai approché lentement et successivement » du plateau chargé à 10 degrés, d'abord une tige arrondie » à son extrémité, ainsi que l'a proposé M. Despretz, comme

(1) Voir ce volume, p. 483 et 484.

(2) Comptes rendus, t. LVIII, p. llo (1864).

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» pointe terminale du paratonnerre ; ensuite une pointe de » paratonnerre ordinaire, et enfin une pointe très-effilée. » Ces expériences m'ont présenté, en moyenne, les résultats » suivants :

» 1^ La tige terminale arrondie est restée sans action neu- » tralisante jusqu'à ce qu'elle fut foudroyée à une distance » que je prends pour unité.

» 2° L'action neutralisante de la pointe ordinaire ne com- )) mença à agir qu'à une distance inférieure à 12 unités.

» 3° A la distance de 12 unités, où la pointe ordinaire » était sans action neutralisante, la pointe effilée déchargeait » le plateau instantanément.

» 4^ L'action neutralisante de la pointe effilée com- » mençait à se faire sentir à une distance inférieure à » 170 unités.

» En résumé, l'action neutralisante de la pointe effilée » s'étendait donc près de 170 fois plus loin que la distance » foudroyante, ou 13 fois plus loin que l'action de la pointe » ordinaire. »

M. Perrot a démontré expérimentalement que le voisinage de grandes masses métalliques est plus dangereux, quand elles communiquent au paratonnerre que quand elles en sont isolées, contrairement aux idées admises jusque dans ces derniers temps.

« Un disque métallique faisant fonction de nuage étant » maintenu électrisé au point de foudroyer d'une manière » intermittente une tige métallique représentant un para- » tonnerre, j'ai placé parallèlement à ce nuage, et en con- )) tact avec le paratonnerre, une plaque simulant la masse » métallique d'un bâtiment. A chaque coup foudroyant lancé )) au paratonnerre, la main approchée de la masse métalli- » que en reçut une commotion accompagnée d'une étincelle » d'une longueur égale au quart environ de l'étincelle fou- » d royauté.

» Ayant interrompu la communication entre la masse )) métallique et le paratonnerre, la commotion et l'étincelle » devinrent presque insensibles au moment du coup fou- )) droyant; seulement quelques faibles étincelles se manifesté-

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» rent pendant l'intervalle de temps qui séparait deux coups » successifs (1). »

« 1° Le toit métallique d'un édifice, communiquant ou non » avec le paratonnerre, ne préserve pas, comme on l'admet, » les planchers métalliques inférieurs de l'influence électri- » que du nuage orageux. Chacun de ces planchers, s'il est » en relation avec le paratonnerre qui reçoit le coup de » foudre, lance des étincelles foudroyantes aux corps conduc- » teurs environnants.

» 2° Par conséquent, si l'on veut éviter, dans un édifice, » où il entre surtout beaucoup de fer, les accidents analo- » gués à celui du 2 août (2) dernier dans la caserne du » Prince-Eugène, munie de sept paratonnerres, accident » qui pouvait être si désastreux, il est indispensable de mettre » le paratonnerre à l'abri de tout coup foudroyant, résultat » que l'on peut obtenir à l'aide des simples modifications que » que j'ai proposées et qui ont reçu l'approbation de MM. les » professeurs Gavarret et Barrai et depuis celle de M. Ba- » binet.

» A distance explosive d'un disque simulant un nuage et » en relation avec la machine électrique, est placée une tige » métalHque communiquant au sol et représentant le paras tonnerre destiné à être foudroyé. Parallèlement à ce )) disque, et à quelque distance, sont disposées plusieurs » feuilles ou grilles métalliques éloignées de quelques centi- » mètres l'une de l'autre. Ces feuilles, dont le rôle est de y> représenter le toit métallique et les divers planchers » placés au-dessous, peuvent à volonté être mises en com- » munication entre elles ou avec le paratonnerre.

» Maintenant, les feuilles métalliques étant isolées du » paratonnerre foudroyé, l'étincelle et la commotion ressen- » ties par la main qui touche ces feuilles seront peu sensi- » blés. Mais si l'une de ces feuilles est mise en communica- )) tion avec le paratonnerre, elle donnera, à l'exclusion des » autres, une étincelle et une commotion très-vives. Il en

(1) Comptes rendus, t. LIV (1862).

(2) Voir le Moniteur universel du 4 août 1862.

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» sera de même pour chaque feuille. Si enfin toutes commu- » niquent avec le paratonnerre, toutes donneront l'étincelle » et la commotion, chaque fois que le paratonnerre sera » foudroyé.

» Si, pour rendre le résultat plus comparable à l'accident » de la caserne, on fixe à l'une des feuilles foudroyantes une » tige métallique représentant le tube à gaz qui pénétrait » dans le corps de garde foudroyé, on remarque que l'étin- » celle qui éclate à l'extrémité de cette tige est plus longue » que les autres et que la main qui s'en approche devient » une cause déterminante du coup foudroyant sur le para- )) tonnerre (1).

» Expérience tendant à prouver que lorsquun paratonnerre » ordinaire est foudroyé, son conducteur devient foudroyant )) pour les corps voisins.

f) Première proposition. — Le conducteur du paratonnerre » ordinaire présente à l'eau du sol dans lequel il est plongé » une surface de contact tellement insuffisante pour le prompt » écoulement de l'électricité d'un coup de foudre, que ce » paratonnerre ne peut être foudroyé sans que son conducteur » ne foudroie en même temps les objets les plus rapprochés. » Deuxième proposition. — La surface immergée du conduc- » teur du paratonnerre ordinaire, excessivement trop petite » dans le cas précédent, est cependant assez grande pour » livrer passage a un courant constant d'électricité capable s de neutraliser l'électricité contraire du nuage orageux qui » s'approche.

» Troisième proposition. — Il suffit donc, ainsi que le pen- )) sent MM. Babinet et Gavarrel, pour mettre le paraton- » nerre ordinaire à l'abri des coups foudroyants, toujours » dangereux aux corps voisins du conducteur, d'armer la » tige de ce paratonnerre de pointes longues, divergentes, » nombreuses, effilées et très- conductrices.

» L'auteur de ces propositions fait remarquer combien » est faible la conductibilité de l'eau pure, puisqu'elle est » 6,754 millions de fois moindre que celle du cuivre, et

(1) M. Perrot, ComiHes rendus, t, LV, p. 465 et p. 361.