ART. 4. --> PERFECTIONNEMENTS DUS A M. PERROT
Noua avons jusqu'iei exposé les diverses théories et les modifications nombreuses apportées k la constr^ctloQ des paratonnerres. Nous allons y ajouter les perfectionnements que \mki de justifiar par de n^ôbravses expériences un ha-r bile ÎAgéiwur» M. Per^o^, et p^oiiia y doiwona toute iiolre approbaiioa.
Le sol et l'atmosphère oqt des tensions élecjbriques différentes par leur signe ou tout au moins par leuf Lutepsité ; si doniC un nuiage orageux vient à passer au^lessus d'un édifice^ il décomposera à distance son électricité naturelle et n'attirera à lui que l'électricité de nom coqlraire. Si l'édifice n'est point .afff^ àe pointes nâtaUiquea an cooM^iunication
métallique avec le sol, réiectricité de nom contraire à celle du nuage s'accumulera à la surface de rédifice, et celui-ci sera en gratid danger d'être foudroyé.
Mais supposons maintenant que Ton 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'écoulemeot 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 parait 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 rétablirons 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. Hais, à en juger
P£RF£GT[ONNBMENTS DU& A M. PERROT 597
par ce que nous avons vu dans le duché de Bade et en Suisse, ces pointes sont à la fois trop courtesi trop peu effilées et en nombre insuffisant (1).
Dans quelques pays, on voit les tiges 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 lige horizontale rend tout l'ensemble des paratonnerres solidaires les uns des autres, et aide aussi à i écoulement de l'électricité, mais généralement encore nous ayons 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, et 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 I®' p. 446) ; plusieurs officiers 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 rélectromèlre très-sensible marquftt 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 Tolume, p. 4S3 et 4S4.
(S) Compta rendw, t. LVIII, p. ii5 (1864) .
m PARATOfIJVBHRfeS A T16BS AGtUftLLEttRKT USITÉS
y pointe terminale du parëtatinèrre ; ensuite une pointe de i pai*atottherr6 ordinaire^ et enfin une pointe très-affilée. » Ces expériences m'ont présenté^ en moyenne, les résultats
# suivants :
» 1® La tige terminale arrondie est restée sans action neu-
# tk'àlisante jusqu'à ce qu'elle fût foudroyée à une distance n que je prends pour unité.
Y 2^ L'action neutralisante de la pointe ordinaire ne exm*
# tneriça à agir qu'à une distance inférieure à 12 unités.
I 3^ A la distance de 12 unités, où la pointe ordinaire » était sans action neutralisante, la pointe effilée déchargeait » le plateau instantanément.
n 4^ L'aôtion neutralisante de la pointe efUlée corn- 3 mençait à se faire sentir à une distance inférieure à % 170 unités.
» En résumé^ faction 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 i ordinaire. »
M. Perrot a démontré expérimentalement que le voisinage dé 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.
c Un disque métallique faisant fonction de nuage étant D maintenu électrisé au point de foudroyer d'une manière « intermittente uiie tige métallique représentant un para- » tonnerre, j'ai placé parallèlement à ce nuage, et en ooni 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 fouit droyante.
t Ayant interrompu la communication entre la nsasse « métallique et le paratonnerre, la commotion et rétinoelle » devinrent presque insensibles au moment du coup fou- 9 droyant; seulement quelques faibles étincelles se Hsamfestè-
PiaFKGTIONNBMKMTS DUS A IL f KRBOT Mt
mt pendtiit l'iniervaUe de temps ^i séparait deux oeups succeasifs (l). »
f 1* Le toit métallique d'uo écMfioe» eommumquant ou non avec le paratonnerre, ne préserve pas, comme on l'admet, les planchers métalliques inférieurs de riafluoDce électrique du nuage orageux. Chacun de ces planchers» s'il est ea relation avec le paratonnerre qui reçoit le ooup de foadre, lance des étincelles foudroyantes aux corps CMdoo teurs environnants.
> 3^ Par conséquent, si l'on veut éviter^ dans un édifice, OQ il entre surtout beaucoup de fer, les accidents aQak>* gués à celui du 2 août (2) dernier dans la caserne du Prioce--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* biqet.
i A distance explosive d'un disque simulant un nuage et en lelalioii avec la machine électrique, est placée une tige métallique communiquant au sol et représentant le paratonnerre destiné à être foudroyé. Parallèlement à ce disque, et à quelque distance, sont disposées plusieurs feuilles ou grilles métalliques éloignées de quelques centimètres l'une de l'autre. £es feuilles, dont le rôle est de représenter le toit métallique et les divers planchers placés au->de860us, peuvent & volonté être mises en communication entre elles ou avec le paratonnerre, i Maintenant, les feuilles métalliques étant isolées du paratonnerte foudroyé, l'étincelle et la commotion ressen< ties par la main qui touche ces feuilles seront peu sensibles. Mais si l'une de ces feuilles est mise en communication avec le paratonnerre, elle donnera, à l'exclusion des autres, ui\e éUneelle et une commotion très-vives. U en
(i) Complet rendus, X. LIV(iS6S).
(2) Voir le MoniUur mUmid du 4 aoOl iSU-
» sera de même pour chaque feuille. Si enfin toutes eommii- » niquent avec le paratonnerre, toutes donneront rétincelle » et la commotion, chaque fois que le paratonnerre sera
» foudroyé.
» Si, pour rendre le résultat plus comparable à l'accident 9 de la caserne, on fixe à Tune des feuilles foudroyantes une » tige métallique représentant le tube à gaz qui pénétrait » dans le corps de garde foudroyé, on remarque que Télin- B celle qui éclate à Teitrémité de cette tige est plus Icoigue 9 que les autres et que la main qui s'en approche devient 1 une cause déterminante du coup foudroyant sur le para-
» tonnerre (1).
» Expérience tendant à prouver que lorsqu*un paraUmnerre ordinaire est foudroyé, son conducteur demenl foudroyant pour les corps voisins.
0 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
1 écoulement de Télectricité d'un coup de foudre, que a
9 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-
1 teur du paratonnerre ordinaire, excessivement trop petite
i dans le cas précédent, est cependant assez grande pour
» livrer passage à un courant constant d'électricité capable
1 de neutraliser l'électricité contraire du nuage orageux qui
» s'approche.
» Troisième proposition. — Il suffit donc, ainsi que le peu- » sent MM. Babinet et Gavarret, pour mettre le paratooi nerre ordinaire & l'abri des coups foudroyants, toujours » dangereux aux corps voisins du conducteur, d'armer la » tige de ce paratonnerre de pointes longues, divergentes» i nombreuses, effilées et très-conductrices.
» L'auteur de ces propositions fait remarquer combien » est faible la conductibilité de l'eau pure, pqisqu'elle est » 6,754 millions de fois moindre que celle du cuivre, et
(1) M. Perrot» Complet nndut, t. LY, p. 405 et p. 361.
PERFECTIONNEMENTS DUS A M. PEBROT «01
» qu'on ne saurait par conséquent trop multiplier la surface I de contact du conducteur avec le soI](l). »
Il ne suflSt point d'armer un édifice de nombreuses tiges métalliques effilées pour le préserver de la foudre/ il faut encore que ces tiges soient en communication intime avec la profondeur du sol. On comprend que cette communication puisse avoir lieu également par l'intermédiaire des colonnes métalliques sur lesquelles reposent tant d'édiflces modernes et par des conducteurs spéciaux se rendant dans un sol humide. C'est à tort que M. Tabbé Ginaud a pensé que généralement des pointes suffisaient à la surface des édifices» c'est à tort que l'on cite le temple de Salomon, puisque, ainsi que nous l'avons exposé (2), une immense quantité de colonnes et d*objets métalliques mettaient le toit en rapport intime avec le sol (3).
(i) M. Perrot, Comptes rMdut, t. LVI, p. 397(1863). (2) Voir ce volume, p. 433 et suivantes.
(9) Consultez encore sur ce sujet M. Perrot^ Comptes rendus, t. LX, p. 480 et saiv. (1865).
