A CONDUCTEURS ET A RACCORDEMENTS TERRESTRES MULTIPLES

Dans le comité secret de la séance du 14 février 1881, c'est-à-dire un an après la demande faite par le Ministre de la Guerre, la Commission

(^) Comptes rendus de V Académie des sciences de Paris, t. XC, p. 124. Séance du 19 jan- \\ec 1880.

Je ferai remarquer que le rapport change un peu les termes de la demande du Ministre. D*après le rapport, M. le Ministre demandait Topinion de la Commission au sujet des théories que renferme cet ouvrage, ainsi que sur leur application pratique; mais peu importe. La Commission des paraionnerres était composée de MM. Fizeau, Becquerel, Jamin, Bertbelot, Desains et Cornu.

déposa son rapport, dont M. le Ministre voulut bien pendant l'Exposition internationale d'électricité, me faire tenir une copie; or, ce rapport, la question posée par M. le Ministre ayant été publiée aux Comptes rendus hebdomadaires de FAcadémie, aurait, ce me semble, pu être rendu public par la voie des Comptes rendus. Sans doute TAcadémie n'aura pas, par excès de bienveillance pour moi, voulu agir ainsi. Tel qu'il est, cependant, et quelles que soient les critiques que les illustres savants de l'Académie ont présentées à M. le Ministre, il me parait pouvoir servir de base à une discussion publique, et, en attendant que l'Académie juge opportun de le publier en entier, je crois qu'il est de mon devoir, comme de mon droit, de le faire connaître, en substance, puisqu'il peut servir de guide aux critiques à faire à mon système, et qu'en tout état de choses, les physiciens et surtout les constructeurs ont à tenir, sévèrement, compte de l'opinion de TAcadémie.

Je crois pouvoir me servir de quelques-uns des termes exacts du rapport précité; ils sont, en effet, de nature à rendre, correctement et sans aucune équivoque, les opinions émises, au Congrès international des électriciens, par M. Edmond Becquerel, le rapporteur de l'Académie; ils montrent, nettement, les points en litige. 11 y a, donc, un intérêt scientifique réel pour tous à connaître les objections des éminents savants français. En effet, j'espère que, dans Fintérêt de la vérité, leurs opinions, comparées aux miennes, pourront donner lieu à des discussions qui doivent élucider, incontestablement, la question des paratonnerres, prise à tous les points de vue, auxquels il faut se placer.

A la suite de la dépèche du 19 janvier 1880, la Commission a désiré pouvoir être renseignée sur refficacité des paratonnerres, qui avaient été installés sur les magasins à poudre, ainsi que sur les établissements dépendant du Département de la Guerre ; l'Académie reçut vingt rapports, adressés par les directeurs du génie et de l'artillerie et relatifs aux coups de foudre dont ces établissements ont été atteints depuis 1868.

« Ces rapports constatent que si un certain nombre de ces établisse- » ments ont des paratonnerres bien installés, d'autres en ont qui sont en • mauvais état, et quelques-uns n'en sont pas pourvus ; mais il résulte » de l'examen de ces rapports que lorsque les instructions, données par » l'Académie en 1867, ont été exactement suivies, l'efficacité des para- » tonnerres a été complète; les coups de foudre ont, seulement, fondu les » pointes des paratonnerres. »

Le rapport constate ensuite que mon ouvrage est surtout relatif à la

préservation des édifices en général, et qu'il ne consacre que deux pages aux magasins à poudre, dont le rapport doit s'occuper spécialement. Cette observation change un peu, ce me semble, la question posée par M. le Ministre; mais, pour la seconde fois, peu importe.

En effet, deux pages, seulement, de mon livre sont consacrées aux paratonnerres des magasins h poudre; elles me paraissaient suffisantes ; je me' souvenais, sans doute, de ce que Gay-Lussac disait, en ne consacrant à cette question qu'un article très court, moins long qu'une seule des pages de mon livre.

Gay-Lussac disait en commençant : « La construction des paraton- » nerres pour les magasins à poudre et les poudrières, ne diffère pas » essentiellement de celle qui a été décrite comme type pour toute espèce • de bâtiment; on doit, etc..» (Instructions, p. 37.)

Ma description, assez abrégée, me parait donc suffisamment motivée par ces paroles de Gay-Lussac, que l'on est toujours heureux de pouvoir prendre pour guide.

Je me permettrai de faire remarquer, aussi, que le rapport de Pouillet, 1867 (§111, p. H2), comprenant les dispositions spéciales , n'est pas très développé. On insiste principalement sur les paratonnerres sur mâts proposés déjà par Gay-Lussac en 1823; on dit, en effet :

8. Les paratonnerres ne seront pas établis sur l'édifice même du magasin à poudre, mais en dehors du chemin de ronde et de son mur de clôture.

J'arrête ma citation à ces quelques mots, car une analyse comparée des deux instructions de l'Académie (1823 et 1867) et de mes opinions pour la protection des magasins à poudre, m'entraînerait trop loin; mais je dois exprimer le regret que M. Edmond Becquerel n'ait pas fait connaître et critiqué, aussi, sans doute, ce que je dis des paratonnerres sur mâts de mon système ; en effet, après avoir fait voir comment, pour un magasin à poudre, on peut réaliser une cage métallique, j'ajoutais : Je n'ai plus qu'un mot à dire pour en faire l'application aux paratonnerres sur mâts des magasins à poudre, que ces paratonnerres soient enterrés, ou non (p. 1 52).

J'ai décrit sommairement, dans l'appendice de mon livre, comment on pouvait facilement armer un magasin à poudre en employant des conducteurs multiples, des aigrettes et des raccordements terrestres multiples; mais j'ai fait voir, en même temps, que mon système s'appliquait parfaitement aux paratonnerres sur mâts; de plus, que l'on pouvait, après avoir armé un magasin à poudre par un paratonnerre de mon système.

lui donner une seconde défense en Tarmant d'un paratonnerre sur mâts, indépendant du premier. La foudre aurait donc deux réseaux de conducteurs à traverser, ou une double cage métallique; il me paraît que l'on aurait ainsi une sécurité plus grande, tant pour les cas de foudre ascendante que de foudre descendante; cette double cage, fut-elle inutile, il ne faudrait peut-être pas la dédaigner.

Je croîs qu'il m'est ^permis de regretter que, dans son rapport du 14 février 1881, M. Edmond Becquerel n'ait pas fait mention de cette proposition ; tout est simple et d'une exécution facile et très économique.

Je faisais observer que je réalisais ainsi, facilement, un double réseau, une double cage, que, sans aucun doute, la foudre ne franchirait pas.

II me semble que le savant rapporteur aurait pu en dire un mot, ou même critiquer cette disposition particulière.

On sait qu'au Puy-de-Dôme, M. le professeur Alluard a pris une disposition qui rappelle la mienne (Comptes rendus des travaux du Congrès international des électriciens, p. 61). En effet, voici ce qu'il dît : « Afin » de dériver à la terre les décharges provenant du sommet du Puy-de- *• Dôme, on a placé, sur une longueur de 4^0 mètres, à partir du point » où la ligne s'élève le long des pentes de la montagne, un deuxième - fil au-dessus du premier et mis ce deuxième fil en fréquentes commu- » nications avec la terre. Cette disposition a parfaitement réussi. »

M. Becquerel semble poser que je ne fais absolument usage que de (•onducieurs d'un diamètre de 6 millimètres (*); or, dans le rapport de Pouillet (1867), on emploie aussi des fils pareils (p. 117 des Instructions).

Deux ans avant Pouillet, j'avais employé les fils déliés et je m'étonne de ce nombre 6 millimètres, seul cité par M. Becquerel, alors que dans sa visite du paratonnerre de l'Hôtel de ville de Bruxelles, en 1872, il avait pu voir et examiner à Taise les huit conducteurs, descendant de la flèche, ayant chacun 10 millimètres de diamètre, alors qu'il n'avait même pas pu voir, de près, les conducteurs de 6 millimètres. Il aurait pu critiquer les nombres 6 ou 7 millimètres, en ajoutant qu'il serait prudent d'employer des conducteurs comme ceux qui, au nombre de huit, protègent la flèche de l'Hôtel de ville de Bruxelles et qui ont 10 millimètres de diamètre.

Le rapport veut bien constater ensuite que je me conforme aux pré-

(*) Je dis, en effet, page 152, 6 à 7 millimètres, exactement, comme Pouillet le dit, longtemps après moi (Instructions, etc., p. 117), et noD 6 tout court; mais, il faut bien remarquer que je recommande, en général, remploi de plusieurs conducteurs.

Je crois devoir faire remarquer, expressément, que la gerbe de feu frappe, dans ce cas, une pointe unique. On peut se demander : comment elle aurait frappé une aigrette à pointes multiples? La portée de Tobservation de Pouillet, si je la comprends bien, consiste à dire qu'une pointe, une tige uniqtée, n*empéche pas la foudre de frapper un paratonnerre ; c*est, du reste, ce que tous les partisans des pointes simples ou multiples admettent (66).

La lecture de ces passages fait bien voir les doutes qui existent et expliquent, jusqu'à un certain point, comment beaucoup de physiciens n'accordent pas une grande valeur à l'effet d'une pointe, ou de pointes multiples, contrairement aux données, si probantes, qui m'ont conduit à les adopter; je dois faire remarquer expressément que j'appuie mon opinion sur des observations réelles, mais non sur des raisonnements et des hypothèses.

Les observations bien faites permettront d'en juger dans l'avenir; actuellement, il est, peut-être, permis de douter.

Quoi qu'il en soit, après avoir examiné les conditions d'une communication parfaite du paratonnerre avec la nappe d'eau souterraine et des conducteurs armés de pointes et à faibles sections , j'ai le profond regret de constater que la Commission prend une conclusion radicale et se prononce, nettement, contre l'adoption de mon système; je me demande, cependant, si cette conclusion a été prise par un vote unanime de tous les membres qui la composent; on me permettra d'en douter; mais, si mon hypothèse est exacte, j'exprime, de nouveau, le regret de ne pas voir consigner l'opinion de la minorité, quelque faible qu'elle soit, dans un rapport académique, tranchant une grave question (52).

Voici les termes exacts de la conclusion :

« La Commission ne pense pas que le système pVoposé par M. Melsens » offre autant de sécurité que les paratonnerres ordinaires; en voici les » raisons : »

1^ « C/n conducteur à faible section peut être fondu ou brûlé, par un » coup de foudre et alors, dans le cas ou peu d'instants après ^ la foudre

• viendrait à tomber sur le même point (voir les rapports relatifs aux » forts Saint-'Vincent y de La F ère et de Montbéliard) (*), elle pourrait

• produire des dégâts ne trouvant plus de conducteurs pour se rendre » directement au soL »

(*) Au fort Saint- Vincent notamment, près Toulon, la fondre est tombée sur le même b&timent cinq fois en un quart d^beure.

J'ai si souvent analysé les cas de fusion, dans les pages précédentes, que je ne crois pas devoir revenir sur celte question (50, 31, 32, 65).

Je me demande ce, que deviennent les fils de 6 à 7 millimètres de diamètre adoptés par Pouillet (/n^^ruclton^, p. 117); ils ne fondent pas, et, cependant, Pouillet pensait que Télectricité pouvait, sous certaines conditions, choisir quelques fils d'un câble de préférence aux autres (^Instructions, p. 66), ce qui est impossible si Ton exécute mes prescriptions.

Je me demande toutefois si la foudre a frappé cinq fois le même point du bâtiment du fort Saint-Vincent, ou le même conducteur, à la même place? On aurait dû le dire très exactement, car il y a, me semble-t-il, à s'expliquer entre un même point et un même bâtiment.

2*» « Si un coup de foudre vient à frapper un conducteur de faible » section, ou sa pointe, même en ne la fondant pas, la foudre éclate tou- » jours presque au contact avec le conducteur, tandis qu'avec les paraton" » nerres ordinaires, dont les tiges ont une longueur qui peut aller à » 40 mètres, le point frappé est en général beaucoup plus éloigné des • édifices. Il y a donc moins de chances d'inflammation de matières com- » buslibles dans ce dernier cas que dans le premier. »

Il y aurait d'abord à se demander, ici, comment une aigrette est frappée; elle ne l'est probablement pas à la façon d'une tige à pointe unique plus ou moins obtuse.

Gomment l'aigrette sera-t-elle frappée dans les paratonnerres sur mâts?

La pointe, ou les pointes, ne fondent-elles pas par la foudre ascendante, lorsque celle-ci frappe le ciel, cas assez commun, d après Franklin vi Faraday.

La foudre, ne fùt-elle pas ascendante, il me semble que l'on ne devrait pas moins se poser la même question, ou raisonner comme Gay-Lussac (Rapport présenté à la section de physique de l'Académie des sciences de Paris, le 29 mars 1829), à propos du coup de foudre qui, en 1828, frappa un magasin à poudre de Bayonne (Annales de chimie et de physique, t. XL, 2" série, 1829) : « On a remarqué que les bords des trous » ou des déchirures des lames de plomb étaient rebroussés de bas en » haut, comme si la foudre, au lieu de se précipiter du ciel, fut sortie de » terre. Cet effet est semblable à celui qu'on observe dans toutes les » décharges électriques. Au moment du passage d'un nuage orageux, » et surtout de celui où la foudre se précipite et se rapproche du con- » ducteur qui va être frappé, l'électricité terrestre de nature contraire » accourt de toute part avec une vitesse immense, et s'avance vers l'étin-

— uo —

» celle foudroyante qu'elle neutralise dans le conducteur. De sorte qu'on » peut dire, lorsqu'un très bon conducteur est parfaitement en commu- » nication avec le sol, et s'élève au-dessus, que la foudre sort réellement » aussi de terre. »

Je me demande ce qui arrive si, au lieu d'une pointe dans ces circonstances, il y en a six ou sept, juxtaposées et étalées en éventail, ou en corbeille et si le bâtiment est armé d'aigrettes nombreuses portant des centaines de pointes effilées.

Je ne connais, jusqu'aujourd'hui, aucun cas d'aigrettes déliées de mon système, qui aient été fondues, ou détériorées, mais, il n'y a que dix-sept ans que mes pointes sont en expérience. J'attends une observation sur ce point et je me soumettrai, faisant remarquer, toutefois, que quelques mètres de différence entre la pointe unique et l'aigrette ne me paraissent pas bien importants à considérer, en présence de la grandeur du phénomène atmosphérique^ comme le dit la Commission elle-même.

Elle admet, implicitement, que c'est une étincelle unique qui frappe, mais il me semble qu'il faut tenir compte des observations de M. le professeur Golladon. Les aigrettes multiples me paraissent bien plus aptes que la pointe unique à recevoir cette nappe foudroyante signalée par M. le pro fesseur CoUadon (33), ou la gerbe de feu, comme au bastion de Béthunc.

On sait que les conducteurs et les hames tiges des magasins à poudre sont montés, en France, de façon à pouvoir démonter les paratonnerres en temps de guerre, sans les briser et en laissant, au besoin, les conducteurs en place. Il en résulte que les hautes tiges ne peuvent pas être disposées, comme on le fait pour les édifices ordinaires; elles se composent de deux parties : la tige, proprement dite, et le support de tige.

11 me semble qu'il y a, là, une complication dans la pose des paratonnerres; celle-ci peut, parfois, devenir assez embarrassante. Or, on évite, absolument, ces inconvénients en employant les aigrettes multiples.

En effet, celles-ci, étant composées de fils de fer zingués, qui peuvent recevoir une pointe effilée en cuivre, ou complément de cuivre, déliés, peuvent être, momentanément, simplement recourbées et abaissées, sur leurs points d'attache, se confondre, même, avec la couverture des magasins et, en un mot, disparaître à la vue, tout en conservant une certaine efficacité; remarquons encore que tout cela peut se faire, instantanément, sans réparation aucune, sans les pertes de temps, les difficultés et les frais qu'exigent le démontage et le remontage des hautes tiges, dont, j'ose l'affirmer, de nouveau, la nécessité ne m'est pas prouvée.

J'ignore à quelles matières combustibles on fait allusion. Est-ce au pulvérin flottant? est-ce aux autres matières des bâtiments?

Je pense ne pas devoir aller plus loin dans cet examen, mais je devais Taire connaître Tobjection.

S"" t En entourant ks magasins à poudre latéralement et aurdessus par » des conducteurs multiples constituant une espèce de cage^ en cas de » foudre et en raison de la circulation de l'électricité dans ces conduc- » teurs, il peut se produire à tiniérieur des magasins à poudre^ entre » des corps conducteurs, tels que lames de zinc ou autres^ des effets » d'induction électro-statiques, d'où étincelles et inflammation possible de n matières pulvérulentes inflammables à proximité. »

Il parait résulter de ce passage que la Commission admettait, en 1881 , qu'il peut se trouver des lames de zinc, sans doute celles des caisses métalliques destinées à lemmagasinement des poudres; or, Tavis de 1875 en proscrivait Temploi. J'en conclus de nouveau que le Ministre n'a pas cru devoir se rallier à l'opinion exprimée dans Vavis de M. Fizeau.

Je répondrai, in extenso (92 à 99), à ce passage, car il est vital dans la question.

Ceci posé, je continue mon examen.

4® t La Commission des paratonnerres a eu soin de recommander, » en i867, d'éloigner des magasins à poudre, les conducteurs, ainsi que » les paratonnerres en installant ceux-ci à distance dans un circuit » nommé circuit de ceinture, en dehors du chemin de ronde; cette pré- » caution réduit de beaucoup et même annule peut-être les effets d'indue- » tion précédents, en raison de V augmentation de la distance; en outre, on » peut procéder aux réparations diverses, soudures des conducteurs, etc., » sans danger d'explosion, ce qui ne pourrait avoir lieu avec la même » sécurité, s'il fallait réparer des conducteurs entourant immédiatement » les magasins ou placés au-dessus. »

L^oubli que M. Ed. Becquerel fait de ce que je dis sur les paratonnerres sur mâts me dispense de répondre è ce passage; tout ce qui est dit s'applique parfaitement à mon système.

Je fais observer, de nouveau, que, quelle que soit l'étendue des bâtiments, le réseau métallique de (ils déliés permet de couvrir complètement le bâtiment, à telle hauteur, ou distance de ses toits, que l'on jugera convenable.

Mais nous verrons, plus loin, ce qu'il faut penser des effets d'induction, qui paraissent si dangereux à MM. Fizeau et Edmond Becquerel.

La Commission n'a pas eu, dit-elle, à s'occuper du prix d'installation.

Je ne pense pas que les Ministres de la Guerre aient toujours à leur disposition des crédits tels qu'ils n'aient pas à s'occuper des dépenses. Si, comme le constate la Commission, des magasins ne sont pas armés, je me demande s'il n'y a pas, dans ce fait, une question de budgets (4<0, S7,85X La séctirité étant admise pour les paratonnerres de mon système, comme pour ceux du système de TA eadémie, je répète ce que j'ai dit dans mes deux pages : je laisse aux savants ofiieiers du génie et de l'artillerie le soin de décider la question de savoir s'il faut, oui ou noriy armer les magasins à poudre de paratonnerres.

Dans son rapport, la Commission constate que les paratonnerres iqstallés conformément aux instructions de 1867, ont une efficacité préservatrice suffisante; c en conséquence^ la Commission est d'avis qu'il n*y » a pas lieu de modifier les instructions de 4867 et de substituer les con^ » ducteurs multiples à faibles sections aux paratonnerres ordinaires avec » conducteurs à fortes sections. >

Je me demande comment on concilie cette donnée avec le passage suivant des Instructions de 1867 (page 117) :

a En un mot des obstacles sérieux pourraient s'opposer à la continuité > lion du conducteur à fleur de terre. En pareil caSy il y aurait de l'avan- B tage à changer de méthode et à substituer le système aérien au système p à fleur de terre; il suffirait pour cela d'introduire quelques changep ments dans les dispositions ordinaires des fils télégraphiques. >

On emploierait six fils de 6 à 7 millimètres de diamètre; mais, il faut que j'ajoute que ces fils ne sont que le prolongement du conducteur à fleur de terre auquel s'ajoutent toutes les complications du système proposé, décrites dans les dispositions spéciales (pp. 112à l^^ des Instructions).

La Commission fait observer ensuite « qu'il peut devenir nécessaire » d'augmenter le nombre des paratonnerres à mettre sur le circuit de » ceinture, mais elle insiste sur la condition essentielle de ses instruc » tions antérieures : la communication parfaite entre les paratonnerres » et la nappe d'eau souterraines.

» L'Académie a adopté les termes de ce rapport et ses conclusions. »

Un mot de plus encore : J'ai bien plus insisté sur la nécessité absolue d'une communication parfaite avec le réservoir commun,mais je ne puis admettre qu'il faille atteindre la nappe d'eau souterraine, dùt-on aller la chercher à plusieurs kilomètres de distance (p. 1 03 des Instructions) alors qu'ailleurs on dit que les puits doivent être placés dans les cours et près

des façades (Instructions ^ p. 132) et que lorsque les puits sont à une profondeur un peu considérable au-dessous du sol, on conseille un conducteur à deux branches (pp. 83 et 84; voir aussi pp. 1% 76, 102 à 105, 1 10, 131, 135 des /n^^rtica'ons).

Il me semble que Ton considère trop souvent le sol, avec son humidité naturelle , comme étant un corps dénué absolument de conductibilité, ce qui n'est pas, principalement pour les étincelles à fortes tensions, même, pour les efiQuves des machines électriques ordinaires, comme le prouvent une foule d'expériences classiques.

Je constate qu'au Puy-de-Dôme, on a utilisé la mince couche de terre végétale située à 0°',30 de profondeur, et les résultats furent très satisfaisants. (Comptes, rendus du Congrès, p. 61.) Les dispositions prises par le R. P. Secchi à Tabbaye de Monte -Cassino, offrent uue disposition analogue; le conducteur est mis, simplement, en communication avec les détritus et le peu de terre végétale que Ton rencontre au sommet de la montcgne. (Comptes rendus du Congrès, pp. 76 et 228.)

J ai surtout insisté sur la plus large surface possible avec un sol humide; or,ceIa parait toujours assez facile à réaliser; les plaques ou les tubes de fonte, les grandes lames de charbon de cornues à gaz ne sont pas d'un prix élevé.

91. — Ëifraît de Ja troisième séance de la première section du Congrès des électriciens. — Opinions de MM. Fizeau et Edmond Becquerel. — Réponse de M. Helsens.

J'ai cité (88) l'opinion de M. Fizeau à propos des parties métalliques discontinues dans les poudrières; on pourrait craindre, disait-il, dans le cas d'un coup de foudre, essuyé par les paratonnerres voisins, que ces parties métalliques ne pussent, par influence, donner lieu à des étincelles d'induction, toujours redoutables dans le voisinage des poudres; il redoutait ces étincelles, ou ces manifestations électriques, à une certaine distance d'un coup de foudre, au point d'exclure absolument les caisses métalliques pour lemmagasinement des poudres, même avec un système de paratonnerres dans le meilleur état possible.

Ces opinions ont été étendues et appliquées par M. Becquerel aux conducteurs du paratonnerre lui-même; en effet, il dit :

€ Quant aux bâtiments dépendant de l'administration de la Guerre » (poudreries, etc.), ne doit-on pas craindre, par la multiplicité des con-

— iU —

» ducteurs, de faciliter les déchai^s provenant de phénomènes d'indue- » lion électro-statique ? » (Compte rendu des travaux du Congrès international des électriciens f p. i8i).

Je constate que^ prenant la parole après M. Becquerel, MM. le profesreur Helmholtz et sir William Thompson, sans faire allusion aux paroles de réminent savant français, ont dit ce que j*ai rapporté plus haut (87).

Je lui répondis qu'on n'avait pas craint, en Belgique, d*adopter mon système pour la poudrerie de Wetteren et pour tous les bâtiments, magasins et ateliers de cette poudrerie; car j'ose soutenir, aujourd'hui, que mon système est plus efficace que Fancien et plus facile è établir, attendu qu'il serait facile de le faire poser par la brigade des télégraphistes du génie, pour lesquels cette besogne constituerait un compléipent d'instruction, tout en permettant de réaliser des économies.

c Je ne connais pas, disais-je, de fait capable de faire supposer que la » multiplicité et la dissémination des conducteurs puissent être favora- B blés aux étincelles d'induction; j'ajoute que plusieurs physiciens, élec- » triciens éminents, consultés par moi, sont du même avis.

» Espérons donc qUe la savante Commission de l'Académie des » sciences produira un jour les expériences sur lesquelles elle fonde » son opinion. » (Compte rendu des travaux ^ pp. 186 et 187.)

Jusqu'à ce que ces expériences aient été publiées, nous nous arrêterons aux faits connus aujourd'hui; c'est cette question que je traiterai avec tous les détails dans les paragraphes suivants, conformément à ce que j'ai dit au paragraphe précédent.

92. — Rappel des cages de Tabbé Nollet, de De Romas, de Faraday. — Expériences classiques sur la distribution de Féleciricité à la surface des corps.

Examinons la question des paratonnerres, eu suivant, autant que possible, ce que Faraday pensait sur les phénomènes d'induction; ne revenons plus à la cage de Nollet, ou à celle de De Romas, mais je rappelle l'expérience assez frappante dont j'ai parlé (H), expérience qui se déduit naturellement et simplement de celles que Faraday a faites.

Il n'est pas inutile cependant de citer quelques-uns des faits et des démonstrations classiques, qui montrent que Vélectricité se distribue à la surface des conducteurs, ou que toute l'électricité communiquée à un corps se trouve, réellement, sur la surface extérieure de ce corps ; il n'est nullement nécessaire que la surface du corps soit continue.

Ce corps peut être constitué par une espèce de filet à mailles plus ou moins serrées, telles que des cloches en toile métallique à mailles serrées sous lesquelles on place les mets pour les mettre à Tabri des insectes ou des mouches, voire même le classique panier à salade, à mailles très larges.

Un cylindre creux, dont les parois sont en toile métallique étant éleetrisé et placé sur un support isolant permet de démontrer, au moyen du plan d'épreuve, que toute rélectricité se trouve è la surface cylindrique extérieure.

Un électroscope, placé dans des cloches en toile métallique, est absolument insensible à Taction des corps électrisés extérieurs, qu'il soit isolé, ou en communication avec le réservoir commun; de quelque façon qu^on électrise, même par des appareils très puissants, Télectroscope ne donne aucun signe d'électricité'(*).

Pourquoi en serait-il autrement d'un paratonnerre disposé sous forme de cage, de réseau ou de conducteurs multiples?

93. — Importance de la question. — Responsabilité assumée par ceux qui interviennent dans la pose des paratonnerres dans les poudreries et sur les poudrières.

La question me parait si importante vis-à-vis des opinions émises par MM. Fizeau et Becquerel, soit dans leurs deux rapports à TAcadémie, au nom de la Commission des paratonnerres, soit dans les paroles prononcées par ce dernier au Congrès, à propos du bâtiment le plus dangereux à armer, c'est-à-dire un magasin à poudre, qu'il me parait indispensable de chercher à tout examiner en détail; en effet, vis-à-vis de la responsabilité, que je ne récuse pas, du reste, d'avoir donné au savant et habile directeur de la poudrerie royale de Wetteren, M. l'ingénieur Libbrecht, le conseil d'armer tous les bâtiments de la poudrerie du système de conducteurs à pointes et à raccordements terrestres multiples et, même, de rattacher par des conducteurs aériens, tous les paratonnerres de la poudrerie entre eux, je dois chercher à mettre sous les yeux du lecteur quelques faits, opinions ou discussions de Faraday, car ils ont puissamment aidé (en 1865) à me faire adopter quelques parties de mon système de paratonnerres pour tous les édifices, y compris nécessairement ceux qui offrent un danger imminent et immense.

(M Voir Mascart, professeur de physique au Collège de France, Traité d'électricité statique, 1. 1, p. 90, traité remarquable à tous égards.

1141. — Études et expériences de Faradaj sur les phénomènes d'inductian.

Gomme il s'agit de phénomènes d'induction, personne ne contestera rautorité de Fimmortel savant anglais; après avoir, en 1831, découvert rinduction électro-dynamique et magnéto-électrique, il a ouvert une foule de voies nouvelles; ses expériences ont servi de point de départ à une suite énorme de recherches et d'applications fécondes. On sait que Faraday s'est occupé d'électricité statique jusqu'à sa mort.

Je dois cependant borner mes citations et c'est avec regret que j'abandonne la pensée que j'avais eue de reproduire de ses œuvres, tout ce qui, de près ou de loin, pouvait avoir trait à l'électricité statique et les phénomènes de l'électricité atmosphérique en particulier. S'il est parfois permis de ne pas partager toutes ses applications, au moins faut-il le regarder comme un maître dont les opinions méritent la plus haute confiance et dont les expériences, en fait d'électricité, statique sont pour la plupart devenues classiques; elles ont une importance que personne ne récusera^

Examinons deux points capitaux dans la question qui nous occupe.

95. — Lettre de Faradaj sur Taction inductive éJectro-statique. — Expériences par lesquelles il prouve que Télectricité, induite par un corps et Télectricité, dont il est cliargé, sont exactement égales en masse et en puissance.

En 1843 (*), Faraday écrivit une lettre à R. Philips Esq. F. R. S., sur l'action inductive électro-statique (on static electrical inductive action). Je crois nécessaire d'en donner un extrait succinct, surtout en ce qui touche les expériences qui y sont décrites et que l'on trouve dans quelques traités de physique; mais, je dois reproduire exactement la fin de cette lettre, remarquable par les expériences qui y sont décrites et les déductions générales que Faraday en tire ; il les présente, en effet, comme étant Pexpression et la preuve de certaines parties de sa théorie de l'induction (they are the expression and proof of certain parts of my view of induction) («).

(*) Expérimental researches in Electrioity, U II, p. 279. — London and Edimburg Philosophical Magasin, VoL XXII, 184^

(') Faraday» dans ceUe ieUre, répondait aux objections qui lui avaient été faites par le D' Rare, professeur de chimie à FUniversité de Pensylvanie, auquel il avait déjà répondu par une première lettre. Ces lettres et quelques autres sur le même sujet sont imprimées dans les Experimenlal researches^ U 11, pp. âSl à 276.

Il me semble, bien qu'elles soient connues, qu'il y a quelque intérêt à reproduire les vues de Faraday sur rinduction, car elles Tamènent, comme on le verra, à une hypothèse hardie sur la décharge disruptive, ou la foudre.

Un mot d'abord sur le principe de Texpérience principale. Si Ton introduit un corps électrisé, une sphère métallique isolée (C\ dans un vase cylindrique métallique (il) isolé, tel qu'une sorbetière en étain, mise en communication avec un électromètre sensible et éloigné, Faraday prouve qu'il se produit à la surface interne de ce vase une couche électrique de masse égale et de signe contraire à celle du corps électrisé, agissant par influence, ou par induction. Dès que la sphère est introduite, les feuilles d'or de l'électromètre divergent; la divergence augmente à mesure qu'on la fait plonger davantage ; lorsqu'elle est arrivée à un tiers ou un quart des bords du vase, la divergence atteint son maximum et reste stationnaire, quelle que soit la profondeur à laquelle on porte la sphère; en l'éloignant du vase, les feuilles de l'électromètre retombent; mais ce qui parait plus remarquable, la divergence se maintient sans augmenter et sans diminuer, lorsqu'on met la sphère en contact avec le fond métallique du vase ; toute sa charge passe au vase lui-même et, en l'examinant, on trouve la sphère déchargée ou à Tétat neutre; toute son électricité s'étant distribuée à la surface extérieure du vase, celle-ci est nécessairement de même signe que celle de la sphère C.

En variant les conditions de l'expérience. Faraday arrive à la conclusion que la sphère électrisée, agissant par induction sur le vase, développe de l'éleciricité de même signe à la surface extérieure du vase; mais, si elle touche le vase, toute son électricité se porte à la surface du vase, et on ne peut la considérer, alors, comme étant celle de la sphère elle-même.

. Comme, cependant, ce changement ne produit aucun effet sur la divergence des feuilles de réiectromètre, cela prouve que l'électricité induite (induced) par la sphère et Vélectricité (dont elle était chargée) (m) dans la sphère est exactement égale en masse et en puissance {amount and pofver).

Faraday fait ensuite une série d'expériences avec quatre vases concentriques, séparés l'un de l'autre, par leur fond, au moyen de plaques de gomme-laque ; il prouve, en introduisant la sphère électrisée dans le vase central, que l'électromètre, mis en communication avec le vase extérieur, présente les' mêmes phénomènes que si les trois vases intérieurs n'exis-

taient pas; si on met le vase intérieur en coniact avec le sol, les feuilles de rélectromètre retombent à 0.

On peut modifier cette expérience en faisant communiquer Kun quelconque de ces vases avec le sol. Notons encore que Faraday pouvait introduire dans Tespace laissé vide entre ces quatre cylindres différents, des corps conducteurs ou non, les phénomènes, observés sur le vase A unique, ne sont pas modifiés quant au fond.

90. — Traduction littérale de la dernière partie de la lettre de Faraday. — Ses opinions sur la décharge et sur les termes : électricité déguisée, dissimulée, LATENTE. — Considérations sur la décharge de la foudre; elles Tamènent à admettre qu'en général c'est la terre qui foudroie le ciel (*). — Son importance au point de vue des paratonnerres du système Melsens.

« Ainsi une certaine quantité (amount) d'électricité agissant au centre » du vase A, exerce exactement le même pouvoir à l'extérieur, soit » qu'elle agisse par induction à travers l'espace compris entre elle et le

(') Thtis a certain amoimt of eleetricity acting within the cetUer ofthe vessel A exertM exactly the samepower extemaVy, whether it cKts by induction through the space between it and A, or whether it be transferred by conduction to A^ so as absolutely to destroy the previous induction within, Also, as to the inductive actiony whether the space between C and A be filled with air, or with shell-lac or sulphur, having above twiee the spécifie inductive capacity of air; or contain many concentrie shells ofcondueting matter; or be ninc^tenths fitted with conducting matter, or be métal on one sidc and sfiell'lac on the other; or whatever other means be taken to vary the forces, either by variation of distance or substance, or actual charge of the matter in this space, stili the amount of action is precisely tlie same,

Hence if a body be chargea, whether it be a particle or a mass, there is nothinq about its action which can at ail consist with the idea of exaltation or extinction; the amouni of force isperfectly definite and unchangeable : or to those who in their minds reprcsent the idea of the electric force by a fluid, there ought to be no notion of the compression or condensation of this fluid within itself, or of its coercibility, as some understand that phrase. The only mode ofaffecting this force is by Connecting it with force ofthe same kind, either in the same or the contrary direction. If we oppose to it force of the eontrary kind, we may by discharse neutralize the original force, or we may wUhont dischargre connect them by the simple laws and prindples ofstatic induction; but away from induction, which is always of the same kind, there is no other state ofthepower in acharged body; that is, there ïs no state of static electric force corresponding to the terms of slmnlated or dlsgrulsed or latent eleetricity away from the ordinary priucipl£s of inductive action ; nor is there any case where the eleetricity is more latent

vase A , soit qu'elle soit transmise à il par conductibilité , de façon à détruire Tinduction préalable à Tintérieur. De plus, en ce qui concerne Faction inductive, soit que Tespace entre C et il soit rempli d air, ou de gomme-laque, ou de soufre, qui possède une capacité spécifique inductive deux fois plus forte que celle de Fair; ou qu'il contienne plusieurs vases concentriques de matières conductrices, ou qu'il soit rempli aux neuf dixièmes de matière conductrice, ou qu'il y ait du métal sur un côté et de la gomme-laque sur l'autre, ou quels que soient les moyens employés pour varier les forces, soit par la variation des distances ou de la substance, ou de la charge actuelle, de la matière dans cet espace, toujours la quantité d'action reste précisément la même.

» On peut déduire de là que si un corps est chargé, soit par une particule, soit par une masse, il n'y a rien dans son action qui puisse s'accorder avec l'idée d'exaltation ou d'extinction ; la somme de force est parfaitement définie et immuable, ou pour ceux qui dans leur esprit

OT more dlssulsed than when it exists upon the chargea conductor of an eleeirieàl machine and is ready to give a powerful spath to any body brought near it.

A curious considération ari8e$ from this perfection ofindtictive action. Suppose a thin uneharged mettUHc glotte two of three feet in diameter, insulated in the middle of a chamber, and then suppose the space within this globe occupied by myriade of Utile vesicles orparticles charged alike with electricity (or differently), but each insulated from its neighhour and the globe; their inductive poweruHndd be such that the ouiside ofthe globe would be cJuirged with a force equal to the sum of ail their forces, and any part of this globe (not charged of itself) would give as long and powerful a spark to a boby brought near it as if the electricity of àU the particles near and distant were on the surface of the globe itself. If we pass from this considération to the case of a cloud, then, though we cannot altogether compare the extemal surface of the cloud to the metallie surfcœe of the globe, yet the previous inductive effècts upon the earth and its buildings are the same; and when a charged cloud is over the earth and its buildings are the same; and when a charged cloud is over the earth, although its electricity may be diffused over every one ofits particles, and no important part ofthe indaeirle charge be accumûUUed t^n its under surface, yet the induction upon the earth will be as strong as if ail that portion of force which is directed towards the earth were upon that surface; and the stale of the earth and its tendency to discharge to the cloud wiU alsobeas strong in the former as in the lalter ccue. /4s to whether lightning 'discharge begins first ai the cloud or ai the earth , that is a matter far more difficult to décide than is usually «upposed; theorical notions wotdd lead me to expeet that in most ctues, perhaps in ail, it begins at the earth.

se représentent l'idée de la force électrique par un fluide; il ne doit y avoir aucune notion de compression, ou de condensation de ce fluide, en lui-même, ou de sa coërcibilité comme quelques personnes comprennent cette expression. La seule manière de modifier (o/* affecting) cette force, consiste à la joindre à une force de même espèce (itnd), soit dans la même direction, soit dans une direction opposée. Si nous lui opposons une force d*espèee contraire, nous pouvons neutraliser la force primitive par décharge, ou nous pouvons les joindre sans décharge par les simples lois et principes de Tinduction statique; mais, en dehors (away) de Tinduction, qui est toujours de la même espèce, il n'y a pas d*autre état de la force (power) dans un corps chargé ; c'est-à-dire qu*il n*y a pas d'état de la force électrique statique correspondant, aux termes d'électricité dissimulée (simulated)^ déguisée^ ou latente^ en dehors des principes ordinaires de faction inductive; ni il n'y a aucun cas où rélectricité est plus latente, ou plus déguisée que lorsqu'elle existe sur le conducteur chargé d'une machine électrique et prête à donner une puissante étincelle à toute personne qui s'en approche. » « Une considération curieuse résulte de cette connaissance parfaite {perfection) de l'action inductive. Que l'on suppose un globe métallique mince, de deux ou trois pieds de diamètre, isolé au milieu d'une chambre, et que l'on admette que l'espace à l'intérieur du globe soit occupé par des myriades de petites vésicules ou particules chargées également (alike) d'électricité (ou chargées inégalement) (or differenily), mais que chacune soit isolée de ses voisines et du globe; leur pouvoir inductif serait tel que la surface extérieure du globe serait chargé d'une force égale à la somme de toutes leurs forces, et chaque partie de ce globe (non chargé par lui-même), donnerait une étincelle aussi longue et aussi puissante à un corps placé près de lui, que si l'électricité de toutes les particules rapprochées ou éloignées était à la surface du globe lui-même. Si de cette considération nous passons au cas d'un nuage, alors, bien que nous ne puissions pas tout à fait comparer la surface extérieure du nuage à la surface métallique du globe, cependant, les effets induclifs préalables sur la terre et ses bàti-^ ments sont les mêmes; et quand un nuage chargé est au-dessus de la terre, bien que son électricité soit répandue sur chacune de ses particules et qu'une partie peu (no) importante de la charge inductrice (}nductric) est accumulée sur sa surface inférieure, cependant l'induction sur la terre sera aussi forte que si cette partie (portion) de force.

» qui est dirigée vers la terre, était sur cette surface ; et l'état de la terre » et sa tendance à se décharger vers le nuage, serait aussi forte, dans le » premier cas que dans le dernier. Quant à savoir si la décharge de la » foudre (Hghtning discharge) commence d'abord au nuage, ou è la terre, » c'est une question plus difficile à décider qu'on ne le suppose ordinai- » rement; des idées théoriques (*) me porteraient à admettre (expect) » que, dans la plupart des eas, peut-être dans tous, la décharge com- » menée à la terre ('). »

Abstraction faite des données théoriques, il me semble plausible d'admettre que le paratonnerre, armé de beaucoup de pointes, sera bien plus apte à envoyer le fluide au ciel, soit sous forme d'étincelle, soit sous forme d'efQuves ou d'aigrettes, que s'il n'était armé que d'une seule pointe.