LIVRE Vm. — MÉTÉOROLOGIE

et négftttfemêiit dans d*aatret; et peut-être auui cet état électrique ii*est-il pas le même dans tout les cUniais.

• Les appareils nécessaii^ à ces recherches ne sont ni dispendieux ni embarrassants : un petit électroscope suffit pour indiquer les fortes charges. On peut l*armer d*une pointe ou même d'une baguette assex longue, au bout de laquelle on met un morceau d*amadou enflammé. Lorsque cet instrument ne donne aucun signe d'électricité, il n'en faudrait pas conclure que Tair est à rétat neutre : mais il faut alors employer un condensateur plus ou moins sensible. L*un de ses plateaux communique au sol pendant Texpérience, et Tautre communique par un fil de métal à une baguette isolée ou même à une longue perche, à Textrémité de laquelle on allume de Tamadou ou une mèche soufrée. Dans ce cas, il faut avoir soin de ne pas prendre pour de réiectricité de rair celle qui serait développée par la combustion. Enfin, pour prouver que Télectricité va en croissant à mesure que Ton s'élève, il ne suffit pas d'obtenir de plus fortes charges à mesure que le sommet de la perche s*élève plus haut. Il y a plusieurs autres considérations dont il faut tenir compte, mais dans le détail desquelles nous ne pouvons entrer ici.

D'après ces données, il est facile de comprendre comment se forment les nuages orageux, et comment ils prennent les uns l'électricité positive, les autres l'électricité négative. Toutes les vapeurs, en si prodigieuse quantité, qui se réunissent pour composer un nuage, y portent nécessairement leur propre électricité. Ainsi, la même quantité de fluide électrique, qui était disséminée dans une immense étendue de Tatmosphère, se trouve concentrée dans l'espace occupé par le nuage. Là, elle acquiert par conséquent une tension beaucoup plus grande. Si cette vapeur est électrisée positivement, le nuage sera positif, et il sera négatif si la vapeur est elle> même négative.

Les nuages orageux ne se forment pour l'ordinaire que dans certaines saisons de l'année, et de préférence en certains lieux, parce que l'état électrique de l'air n'a pas la même intensité dans tous les lieux et dans toutes les saisons ; et eu cet état la vapeur concourt puissamment à produire ces phénomènes, car elle peut acquérir des tensions bien différentes aux diverses températures, et par conséquent former des amas ou des nuages dont la constitution est très-difiérente, soit pour la conductibilité, soit pour les autres propriétés électriques. Mais, il faut l'avouer, si le principe de la formation des nuages orageux ne présente pas de difficultés, les applications en présentent, parce que nous n'avons pas assez de données sur la formation des nuages elle-même.

539. Des paratonnerres. Les paratonnerres se composent d'une tige métallique pointue qui s'élève dans les airs, et d'un conducteur qui descend de l'extrémité inférieure de la tige jusqu'au sol.

Les conditions nécessaires pour qu'ils puissent produire leur effet sont :

V Que la pointe de la tige toit bien aiguë;

9» Que le conducteur eommuttiqae parfÉiteneit n sol;

S« Que depuis la pointe Jusqu'à rextréailé hiMriem du conducteur il n'y ait aucune aolution de esafr nui té;

4** Que toutes les parties de l'appareil aisnt des 4i* mensions convenables.

Pour mieux comprendre ce qu'il y a d'essentiddaitt chacune de ces conditions, supposons pour un histast qu'elles soient remplies, et examinons Peffèt du pantonnerre sur un nuage orageux qui passe au-dessui de lui. Les électricités naturelles de la tige et du conducteur seront décomposées : celle de méoie non sers repoussée dans le sol, où elle pourra se répandre Iftrement puisque le conducteur communique parfaitenest au sol; celle de nom contraire sera attirée au sonael de la tige, et là elle pourra s'écouler dans l'air parTextrémilé de la pointe. Ainsi, les deux fluides opposés s'é» prouvant nul obstacle àleur circulation dans toute rétendue de la conduite et nul obstacle à leur éeooltaaUf l'un dans le sol et l'autre dans l'air. Il est évidoit que l'accumulation d'électricité sur le paratonnerre icra nulle, et par conséquent l'explosion impossible. Peodaat que le paratonnerre est ainsi en activité, pendaat qBl est traversé par des torrents de fluide électrique, oi peut en approcher, on peut même le toucher ou le serrer avec la main sans aucun danger : là où il D'y i point de tension électrique il n'y a point de coBiBioth» à craindre. Non-seulement sous les conditions que bsw avons admises la féudre ne peut pas tomber sur le paratonnerre, mais nous verrons dans un instant qo'dte ne peut pas tomber à une certaine distance autour de lui; il a une sphère d'activité qui est respectée parle tonnerre.

Supposons maintenant que l'une ou l'antre des trsii premières conditions ne soit pas remplie, que Textrémité de la pointe soit émoussée, que le conducteur conmunique mal au sol ou qu'il y ait quelque soIbUod k continuité dans la conduite : alors, il est évideot aosseulement que l'accumulation de t'électriciié est poiiible sur le paratonnerre, mais qu'elle est inévitaUe; c'cit un conducteur qui se charge et qui peut recevoir m énorme quantité d'électricité; si on en approche, osa peut tirer des étincelles, tantôt faibles, tantôt fortes, quelquefois foudroyantes.

Il y aura danger, mais le danger sera différent seki les cas.

Si c'est la pointe seulement qui est émoussée, etq» le tonnerre tombe, il frappera la tige, en pourra (ooin l'extrémiié, mais en général il suivra le conducteur et ne fera aucun ravage dans l'édifice.

Si c'est la conduite qui offre des solutions de coatinuité ou qui communique mal avec le sol, le tonacm pourra encore tomber et fbndre une longueur plos os moins grande de la tige, mais il est presque certala qu^ii se portera aussi latéralement sur tous les corps €oodli^

CHAP. IV DE L*ÉLECnUGITÉ ATMOSPRÉRIQOE.

leart Toltiiit, et qnll pourri eiercer ta destruction comme ti le paratonnerre n*exittait pas.

Malt, il y a plus : un paratonnerre qui présente ces défànls est extrêmement dangereux , même quand le tonnerre ne tombe pas; car, du moment que Taccumnlation de i*électrlcllé sur la conduite est devenue assez grande, le fluide tend à se porter latéralement sur tous les corps conducteurs voisins, et rétincelle qui en résulte peut les foudroyer ou les enflammer. On en peut citer un déplorable exemple. En 1755, lorsque DeRomas disait en France les belles expériences dont nous avons fiarlé, Ricbmann, de TAcadémie de Saint-Pétersbourg, et très-babile professeur de physique expérimentale, fut tué subitement par une étincelle à quelque distance d*un paratonnerre qui descendait dans sa maison, et dont il avait interrompu la conduite pour étudier les effets de réiectricilé des nuages. Sokolow, graveur de TAcadémie, vit l'étincelle sortir du conducteur et frapper Ricbmann au /iront; elle était, dit -11, grosse comme le poiag.

Après avoir indiqué les conditions sous lesquelles un paratonnerre est efficace, et les dangers qu'il y a à négliger ces conditions, il nous reste à faire voir comment on peut les remplir dans la pratique. M. Gay-Lussac, d*après la demande du ministre de Tintérieur et sous les auspices de TAcadémie des sciences, a publié sur ce sujet une instruction qui ne laisse rien à désirer : tout ce qui est relatif aux effets des paratonnerres et aux détails de leur construction s*y trouve développé avec une clarté parfaite. Nous regrettons de ne pouvoir ici reproduire cet ouvrage dans son ensemble, mais nous devons nous borner à en tirer les données essentielles.

La tige d'un paratonnerre a environ 9 mètres de longueur; elle se compose habituellement de trois pièces ajoutées tM>utàbout, savoir :

Une barre de fer. de 8 mètres, 60 ;

Une baguette de laiton de. • 0 — 60; Une aiguille de platine de. .0—05.

Leur ensemble forme un cône ou une pyramide qui 8*a mincit régulièrement jusqu'au sommet, et dont la base a 5 centimètres de diamètre (fig. 858).

L*aiguille de platine est soudée à la baguette de laiton avec de la soudure d'argent, et l'on enveloppe encore cette jonction avec un petit manchon de enivre m {fig. 860).

La baguette de laiton se réunit à la barre de fer au moyen d'un goujon =^, qui entre à vis dans toutes deux {fig, 858) ; ce goujon est ensuite fixé dans chacune par deux goupilles à angle droit.

La barre de fér est quelquefois composée de deux parties pour la facilité du transport ; alors ces deux parties 8*emboltent exactement par un tenon pyramidal de 51 décimètres de longueur ; une clavette c, qui les traverse, les maintient fortement unies.

Pour ajuster la tige au-dessus du bâtimenl, on perce

le toit , et on la fixe avec des brides on des étriers solides, soit contre un poinçon, soit contre le f^ltage : on ne doit s'occuper qu*à lui donner de la solidité, et à em-. pêcher Teau de s*infillrer ; il n*y a aucune précaution à prendre qui soit relative aux effets de réiectricité. On en voit trois dispositions figure 868.

Au bas de la tige, à 8 centimètres du toit, on soude une embase bl/ destinée à rejeter l'eau.

Un peu au-dessus de l'embase, dans une longueur de 5 centimètres, la tige est cylindrique et parfaitement rodée pour recevoir un collier It brisé à charnière {flg. 859), qui doit unir la tige au conducteur.

Le conducteur est une barre de fér carrée de 15 à SO millimètres de côté, qui se fixe au collier If au moyen du boulon nn\ et qui descend ensuite jusqu'au sol; les diverses pièces qui le composent sont asseniblées comme on le voit dans la figure 861. Quelquefois au lieu d'une barre de fér on emploie un cAble en fil de fer d'une longueur convenable, et alors il s'ajuste au collier, comme on le voit figure 869.

Pour que le poids du conducteur ne porte aucmi dommage à la couverture, on le fixe sur des pattes de 8 en 5 mètres de distance, et à peu près à 15 centimètret d'élévation; arrivé à la corniche, on le courbe convenablement pour qu'il en prenne le contour sans la toucher (ftg. 865), puis on l'applique contre le mur; on peut l'y fixer avec des crampons de distance en distance, et on l'amène jusqu'au sol. C'est alors qu'il f^ut redoubler de soins et de précautions, car, c'est de la perfec«tlon de la conductibilité que l'on va établir entre le conducteur et le sol que dépend toute l'efficacité du pa* ratonnerre.

Si l'on a à sa disposition un puits qui ne tarisse pas, ou si avec une tarière on peut faire un trou Jusqu'à la profondeur où l'eau est permanente, il sufiira d'y faire arriver le conducteur, en le divisant en plusieurs branches ou racines. Pour multiplier le contact on mènera le conducteur au puits ou au trou par des tranchées creusées dans la terre, que l'on remplira ensuite avec de la braise de boulanger. On aura de cette manière le double avantage de préserver le fér de la rouille et de le mettre déjà en contact avec cette braise qui est un très-bon conducteur;

Lorsque l'on n'aura pas d'eau. Il faudra chercher au moins un lieu humide et y mener le conducteur par une longue tranchée, dans laquelle 11 sera bien enveloppé de braise. On pourra même alors, pour plus de sécurité, former des tranchées perpendiculaires à la première et plus ou moins longues, dans lesquelles on fera passer des ramificationt du conducteur.

S'il est fticile de comprendre que la foudre ne peut pas tomber sur un paratonnerre construit d'après œs principes, il n'est pas moins fticile de comprendre qu'elle ne peut pas non plus tomber autour de lui jusqu'à une certaine distance. Le fluide qui sort en abondance par la pointe du paratonnerre se répand dans l'air environnant, et, emporté par l'a force d'attraction que le nuage ora-

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UVM VOL^^IIÉTÉOMLOGIE.

9MI iitff^e fur l«l« U arrivt M MMf» lilHUtat il ntulrallM Ml pturiiè réitclricété oMlraiM é9tA U «tt ebtffé. àioti, dès qa*aii niia^t ortsem •• Irturt •§- •ei près du paratooiierrt pour agir par iufliMDM «or lui •! sur Im corps eoaduclturt qui io tout ? oi«iM« m puitunce ett à IMosUnt dimiouét pari *arrivéedu iuidt ooolrairt, qui tort tn plut ou noiut frauda aboodance de l*extrémilé de la tige. Eotuila^ à meeure qu*il appro* cbe, ta puiManee déoompoMOte darieot plus énergique, nais en méoie temps il reçoit de la tige une plus graude quantité d*éleclrieité cootraire.

Le paratonnerre est donc une araM qui derienl pluf eOcaee à mesure que la danger devient plue pressant. Son efficacité n*est pu cependant sans conditions : par eiemple « si le paratonnerre était domUné par des corps ?oisins plus élevés que lui, le nuage orageux exeroerait sur ces corps une action plus grande que sur la para* tonnerre, et Texplosion pourrait s'ensuivre { si la tige du paratonnerre était environnée de corps très-bons conducteurs , de charpentes en fer, ou de couvertures métalliques d*une grande étendue , cee corps conducteurs, quoique placés plus bas que la tige, éprouveraient néanmoins une grande décomposition dans leurs électricités naturelles , et par cela même ils pourraient être frappés de la foudre.

Le seul remède qui se présente pour les protéger con« siste à les mettre en bonne communication avec la conduite du paratonnerre, car, au nroren de cette communication , les deux fluides contraires pèurronl a*écouler à mesure qu*ils Mroni décompoeés s celui qui est repousié s'écoulera dans le sol par la conduite elle* même , celui qui est attiré gagnera le sommet de la lige, et pourra s*écouler librement vers le nuage par Textrémité de la pointe.

Cette tbéorie si simple condamne comme dangereuse rinvention de quelques praticiens , qui se sont Imaginé que, sur les édiices à cbarpente métallique, il fallait soigneusement isoler de cette cbarpente et la tige et toute la conduite du paratonnerre. Deureusement, les moyens qu*ils emploient pour obtenir cet isolement sont trop imparfaits pour remplir leur but; et, s*ils n'arrivent pas à faire une chose dangereuse, ils font au moins une chose inutile. La tbéorie veut que Ton fasse précisément le contraire , c'est-ànlire qne Ton aielta en oomnumicalion avec le paratonnerre tous les bons conducteurs d*une grande étendue qu'il doit protéger. Avec ces précautions , rexpéHence a démontré qu'une tige de 0 à 10 mètres protège tout ce qui est autour d'elle dans un cercle de 20 mètres de rayon; ainsi , le oende protégé a un rayon à peu près double de la tige«