Expériences de De Romas

Je pense, bien que les expériences soient des plus classiques aujourd'hui et souvent répétées dans les cours, pouvoir en signaler quelquesunes, en peu de mots, surtout lorsqu'elles sont faites dans le but de construire un paratonnerre, ou d'en motiver les dispositions.

De Romas fait voir que, si l'on pose sur l'un de ses doigts un éteignoir de fer-blane, à l'anneau duquel on a attaché un Gl d'archal fort menu, au bout duquel on fixe une balle de mousquet qui louche le sol, et que l'on soit placé sur un tabouret isolant, ou bien direelement sur le sol^ une étincelle de la machine passe directement par le fil, sans que l'expé^ rimentateur ressente la moindre commotion.

•• — Description succincte de la cage-paratonnerre de De Roiuas. — Son applîcation possible dans certains cas déterminés.

Partant des résultats constates^ dans les cinq premières expériences que je crois inutile de reproduire, Tauteur arrive à donner la doseriplion du premier appareil servant à se mettre à Tabri du tonnerre dans les maisons; je la résume en quelques mots (Mémoire, p. 34) :

!• Il faut choisir une chambre au rez-de-chaussée, donc non souterraine, dont le plancher soit fixé avec des chevilles de bois, sans clous métalliques ;

2® « Tendez parallèlement et horizontalement sous la surface du planai cher supérieur, prenant à une muraille et poursuivant jusqu'à celle » qui lui fait face, des fils d'archal gros comme une aiguille à tricoter, » en nombre tel qu'ils soient à la dislance de 3 ou 4 pouces. »

De Romas indique ensuite, dans quatorze paragraphes, toutes les précautions qu'il faut prendre pour qu'en définitive cinq des parois de la chambre soient absolument enfermées dans ce réseau de fils trarchal, fixés avec des clous de fer autour du plancher inférieur, où on les fait communiquer métalliquement entre eux et avec im fil d'arehnl qui fera le tour de la chambre. Ce dernier doit être trois ou quatre fois plus fort, et assez long pour qu'il puisse passer à travers le mur tourné vers l'extérieur, d'où l'on conduit ses deux bouts tortillés jusque dans la terre humide.

On le voit, c'est bien là une première image d'un paratonnerre établi dans une place choisie dans l'intérieur de la maison et de plus un paratonnerre à conducteurs multiples.

On peut se demander, même aujourd'hui, si dans quelques cas spéciaux, il ne serait pas convenable de mettre en pratique les paratonnerres intérieurs, basés sur les principes de De Ilomas ou de la cage de Faraday.

De Romas a soin d'ajouter à la fin de sa description : « Tel est lappa- » reil qui m'est venu dans la pensée. Je crois bien qu'il n'est pas dans un » état de perfection et même qu'il y aura quelques changements à faire. >

9» — Description d'un second paratonnerre avec retranchement électrique.

Aussi l'auteur décrit il, immédiatement après, un second appareil qui serait le complément du premier; il lui donne le nom de retranchement électrique; cet appareil était destiné à être placé au centre du premier. 11 se compose d'une espèce de guérite, construite en bois résineux

sec, bien enduit de mastic, etc., avec des carreaux de vitre, e(c..., suspendue au centre de la chambre par des cordons de soie, ou posée sur des piliers de verre de grosseur et de hauteur convenables.

9. — De fiomas pose le principe de la division des énncclles électriques. — Eipérlenccs à Tappui et conclusions.

L'auteur va plus loin : il discute reflet d'un coup de foudre sur sa chambre, en comparant lëcoulement de Icleclricité à celui de Teau d'un vase, dans lequel on aurait pratiqué beaucoup d'ouvertures; il pose donc, dès cette époque reculée, le principe de la division de la foudre dans des termes même plus précis que ceux de GayLussac en 1823 (*), eu égard au but qu'il se propose.

Voici ses paroles : « Le tonnerre supposé tombé sur la chambre pré- » parée, aura si peu de force, que, du moment où il aura atteint un des

• fils d'archal, loin de s'en détacher, il se divisera et se disirihuera sur » tous les autres fils en général, ou sur plusieurs seulement, selon le » point de l'appareil qui se sera trouvé sur son chemin : c'est un fait si » certain, qu'on pourrait distinguera l'extrémité inférieure de chaque » fil, un petit trait de feu, si l'on était absolument curieux de voir ce » spectacle. »

De Romas a cherché à prouver la division dans une sixième expérience, faite avec la machine électrique et dans ses septième et huitième, faites avec son cerf-volant électrique, qui lui donne des traits de feu de 7 à 12 pieds de longueur.

Voici les conclusions principales qu'il tire de ses sixième et septième expériences et qu'il confirme par la huitième (Mémoire, pp. 48 h Î58 et suivantes) : « La première, que si le corps fourchu au lieu de deux » branches en eût eu trente, cent ou encore beaucoup plus, le trait de » feu, qui aurait frappé le sommet de l'angle, se serait divisé en autant

• de traits; la seconde, que plus le nombre de branches du corps fourchu » se seraient multipliées, plus les traits seraient petits, parce qu'ils ne » seraient tous ensemble que les portions de la matière totale qui formait » le trait primitif ou originaire. » (Loc. cit,, p. K6.)

(•) Insfruction sur le paratonnerre adopté par V Académie des sciences de Paris, éd. de 1874, p. 4.

•. — De Romas, adtersaire des paratonnerres de Franklin.

On est étonnéy après cela, de voir que De Romas ait été un des adversaires du paratonnerre, tel que Franklin Pavait proposé {Mémoire, pp. 62 et suivantes), et qu*il n'ait pas eu la pensée de réaliser directemeni, pour un édifice ou une maison, ce qu'il avait fait pour une chambre choisie à rintérieur d'une habitation.

En parlant de son paratonnerre. De Roma^ ajoute : « Il (le lecteur) » verra que je me suis entièrement écarté d'une espèce de manie qu'on » eut presque généralement en 1752. »

Ensuite, faisant allusion aux paratonnerres de Franklin, il ajoute : « La » nouveauté d'une chose extraordinaire et plus encore rulililé qui devait » en revenir, selon les promesses que Ton fit éclater avec enthousiasme, » furent probablement les causes de Tavidilé avec laquelle on reçut cet » instrument. Je tombai également, je dois lavouer, dans la même cré- » dulilé; heureusement je n'y restai pas longtemps : voici les raisons » qui me convertirent. »

Je crois inutile de résumer les vingt et quelques pages dans lesquelles De Romas cherche à motiver ses propres dispositions.

iO • — Première mention de la cage de Faraday.

Dans ses Expérimental researches in Electricily, Faraday s'est servi aussi d'une grande cage métallique, mais elle a été construite et expérimentée par lui dans un tout autre but que celui d élucider les questions qui touchent à rétablissement des paratonnerres; il avait en vue de démontrer que Tinlérieur d'une cage métallique, en parfaite communication avec le réservoir commun, est absolument indemne de phénomènes électriques, réleclriciié se distribuant à la surface des conducteurs.

J'aurai à revenir, en détail, sur les données de Faraday, lorsque j'en arriverai à la discussion des formes à donner aux paratonnerres des magasins à poudre, aux opinions consignées dans deux rapports de l'Académie des sciences de Paris et aux opinions exprimées par M. Edmond Becquerel au Congrès des électriciens (92 à 99).

Je me borne, en ce moment, à roppeler que j ai donné à mon paratonnerre une forme qui rappt Ile la cage de De Romas et celle de Farad<iy; cette cage, je l'ai placée à Textérieur des bâtiments. Or, on peut se demander si une cage pareille préserve, réellement, le bâtiment et ses habitants.

ti. — Expériences sur le fondroiement d'animaux enfermés dans une eage

métallique.

Voici une modification des expériences de Faraday; elle frappe, en général les gens du monde, et même, les physiciens qui la voient pour la première fois; tous les physiciens, qui font vue, la considèrent comme une belle expérience; bien qu^elIe ait été faite depuis plusieurs années et monirée souvent depuis, je ne l'ai pas encore publiée avec les détails qu'elle comporte, mais j*en ai donne connaissance dans la conférence que j'ai eu rhonneur de faire, le 29 septembre 1881, au Congrès des électriciens, me réservant de la décrire complètement plus tard.

On charge une grande batterie de Leyde (*) assez fortement pour que sa décharge, au moyen de l'excitateur, soit capable de donner une secousse dangereuse et même mortelle à un animal : chien, lapin, volaille, oiseau, par exemple; on fait passer une décharge, de même force, dans une de ces petites sphères creuses à mailles serrées, en fil de fer étamé (dans lesquelles les ménagères cuisent le riz), après y avoir introduit un petit oiseau, un rat, une souris, un poisson, une anguille, une grenouille, etc., et cela sans prendre la moindre précaution pour que ranimai ne touche pas le métal, avec lequel il est en contact immédiat, par conséquent, soit par ses pattes, ses poils et une faible surface plus ou moins sèche, soit par une assez grande surface humide. Eh bien! les animaux ne manifestent pas le moindre mouvement, ne témoignent aucune souffrance, lorsqu'on fait passer la décharge de la batterie par la cage, posée sur l'armature intérieure, ou sur l'armature extérieure.

Il est évident, dès lors, qu'ils n*ont pas ressenti la plus petite secousse électrique.

J'.njoute que la batterie était souvent chargée au point de fondre et de détruire, en les dispersant, des fils de fer et de cuivre de 0'""»,1 de diamètre et ayant plusieurs mètres de long.

Je ne m'arrête pas, pour le moment, aux diverses formes que l'on peut donner à ces expériences, en introduisant dans l'intérieur de la cage des corps explosifs ou inflammables; toutes prouvent que l'intérieur

(') Celte dont je fais usage se comi>ose de dix-irait bocaux d*une hauteur de 0'",4d0, dont te diamètre extérieur est de 0"»,230, recouverts à l'extérieur el à riulérieur d'une feuille détail) jusqu'à la liauteur de 0%350, soit environ 11 mètres de surface totale de garni lure^

de la cage reste indemne de loute manifestation électrique sensible, ou dangereuse.

Dans mon système de paratonnerre, la cage sphérique métallique, en communication préalable avec une des armatures de la batterie, représente, lors de la décharge, le paratonnerre en communication métallique parfaite avec le réservoir commun, protégeant Tédifice et ses habitants; la cage n'a pas de pointes, mais rien nVmpéche d'en placer, à l'extérieur, ou d'en faire plonger dans l'intérieur pour varier les expériences (*).

€9.~ Preniîéros expériences prouvant la division des étincelles électriques entre des personnes qui font la cbnîne, ou entre cent treize conducteurs métalliques.

Pour le paratormerre des édifices, la multiplicité des conducteurs exigeait une épreuve préalable : celle de la division d'une étincelle unique, au point frappé, entre lous les conducteurs qu'on lui présentait, ceux-ci étant en conmiunication métallii|uc avec ce point. Je ne pouvais me contenter des expériences de De Romas, ou des opinions de Gay-Lussac; mais, de pins, j'avais à tenir compte des explications que Pouillet donne sur l'accident arrivé au paratonnerre du Jupiter, dont le conducteur était un câble composé de soixanle fi!s de laiton, dans lesquels, suivant l'illustre physicien français, la décharge semblait ne pas s'être propagée, également, par lous les fils, comme si la foudre pouvait choisir quelqties fils de préférence au reste, mais dans des conditions déterminées que Pouillet discute (2).

I/expérience a prouvé que cette division avait lieu entre cent treize fils de cuivre et de fer de longueurs et de diamètres très diflërents. Le sens du courant ne paraît pas intervenir, ou n'a aucune influence sur la division. J'ai prouvé la division entre une série de personnes faisant la chaîne, ou tenant Tun des fils diviseurs en mains.

J'ai analysé d'une façon succincte les opinions de Gay-Lussac, de Pouillet et les expériences de sir W. Snovv Marris et j'ai fait voir que l'on pouvait tirer de mes expériences la conclusion : que la fondre, comme

(*) Je me réserve de publier plus lard les «expériences sur les essais dMoHammaiion de poudre ordinaire, depondre-coion, de niiro-glycérine, de dynamite et d*amorces fulminantes diverses placées dans des condilioiis particulières et priDcipalemenl dans Tintérieur de c»ges simulant les paratoonerres de mon système.

(*) Inslructian sur tes paratonnerres adoptée par r Académie des sciences de Pan's^ éd. de IH74, p. 66.

rétincelle des batteries et des machines, se diviserait encore entre tous les conducteurs si, au lieu de frapper le point où tous les conducteurs métalliques multiples se réunissent, elle en frappait d'abord un seul, dans un point quelconque de son parcours le long d'un édifice, à moins, peut-être, qu'il ne fut absolument trop délicat.

J'ai constaté dans mon laboratoire d'abord et ensuite à l'Université de Liège, grâce au concours dévoué de M. L. Pérard, professeur de physique à l'Université de cette ville, qu'en mettant l'un quelconque des cent treize fils de mon cadre diviseur en contact avec des tubes à gaz et des tubes à eau, on pouvait aisément constater des manifestations électriques sur ces canalisations; cependant, Télincelle unique d'une grande bobine de Ruhmkoriï, qui frappait le point de réunion de tous les fils du cadre diviseur, oe devait, eu égard à la section et à la conductibilité du mêlai du fil sur lequel on expérimentait, laisser passer que '/soo ^^ même '/2300 de Tétincelle unique, au point frappé; on sait du reste que sur de longs parcours des tubes à gaz dans l'intérieur des habitations, on rencontre beaucoup. de raccordements pratiqués au mastic de minium, ce qui tend encore à rendre le passage de l'étincelle plus difficile, indépendamment aussi du mauvais isolement des conduites, en contact partout avec des murs, etc., plus ou moins conducteurs.

48* — Principe nouveau sur le raccordement des fers et métaux des bâtiments avec les conducteurs des paratonnerres : il doit se faire par des circuits fermés.

Ces expériences m'avaient forcé h porter mon attention sur le raccordement des métaux des bâtiments avec les conducteurs des paratonnerres; ces raccordements sont faits, assez souvent, d'une façon arbitraire et sans distinguer convenablement 1% quels sont ceux qu'il faut faire communiquer, 2% quels sont ceux que l'on peut laisser isolés dans la bâtisse, sans qu'il y ait nécessité absolue de les raccorder.

J'ai, dés cette époque, posé une régie plus générale que celle que l'on admet, ordinairement, pour le raccordement de ceux des métaux des édifices qu'il est convenable de mettre en contact avec les conducteurs des paratonnerres.

Voici celle règle : Toutes les pièces métalliques, un peu considérables. doivent être mises en communication avec les conducteurs des paratonnerres, de façon à former des circuits métalliques fermés, c'est-à-dire par deux points, ou à deux conducteurs au moins.

14. — Les lois de Ohm ne sont pas absolnment applicaUes aux éiincellet i forte tension. — Expériences prouvant que les étincelles passent aTec autant de facilité par le fer que par le cuivre.

Eu égard à la mesure de la conductibilité, ou de la résistance au passage de réiecfricité, j'ai montré, par lexpérience, que les lois des courants (lois de Ohm) ne sont pas absolument applicables au cas des étincelles à fortes tensions, fournies par les batteries de Leyde, les machines électriques a frottement de lancien modèle, la machine de Holtz ou la grande bobine de RuhmkorlT; en effet lelincelle, dans ces cas, parait passer avec autant de facilité par le fer que par le cuivre, ces conducteurs ayant les mêmes dimensions bien entendu. J'ai employé des faisceaux, ou des câbles tortillés, des aigrettes dont les pointes, exactement dans le même plan, étaient faites de différents métaux; parfois ces pointes étaient disposées le long d'une forte lame de cuivre, sur laquelle elles étaient soudées, de façon à former une espèce de peigne; toujours, les mêmes résultats ont été obtenus.

L'électricité se divise parfois entre les deux métaux, bien que Tétincelle du fer semble plus faible, généralement, que celle que Ton observe pour le cuivre; elle passe, alternativement, par Tun et par Tauirc, malgré la différence de résistance que ces métaux offrent au passage de rélectricité produite par le courant de la pile.

Le changemt'nt de direction du courant ne parait avoir aucune influence sur les résultats de Texpérience.

Nous verrons, dans une autre note, que rétincelle de la bobine de Ruhmkorff ne se comporte pas absolument de la même façon que celle de la machine de Holtz (29).

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CHAPITRC II.