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Ce qu'on appelle h fmià-* es l ésan'temen: subi: à travers l'air, «ou? la fora» ïm. çrant irai: lummecx. de la matière électrique dont eot: rbarrt ni iiuar* orareux

La vitesse de la matiert éîer^içiK ex mouvement est immense . elle surpasse de beausouj relie £ m. b?n»et au sortir du canon, qu'on sait être d'erviror 6 M1 meires ■ 1 *00 pieds» par seconde.

La matière élerîrigne fenêtre les cerps, et s'y meut à travers leur propre substance, mais avec une rapidité très inégale.

On donne le nom de conducieurt a ci corps qui conduisent ou laissent passer rapidemeiii la nulierejelectrique dans leur intérieur, à travers leurs particules : tels sont le charbon calciné, l'eau, les végétaux, les animaux, la terre, en raison de l'humidité dont elle est imprégnée, les dissolutions salines, et surtout les métaux, qui sont, en cela, très supérieurs aux autres corps. Un cylindre de fer. par exemple, conduit, dans le même temps, au moins cent millions de fois plus de matière électrique qu'un égal cylindre d'eau pure : et celle-ci environ mille fois moins que l'eau saturée de sel marin.

Les corps qui ne laissent pénétrer que difficilement la matière électrique entre leurs particules, et dans lesquels elle ne peut se mouvoir avec liberté, sont désignés par le nom de non conducteurs ou de corps isolants : tels sont le verre, le soufre, les résines, les huiles; la terre, la pierre et la brique sèches ; l'air et les fluides aériformes.

Parmi les corps conducteurs, il n'en est cependant aucun qui n'oppose quelque résistance au mouvement de la matière électrique. Cette résistance, se répétant dans chaque portion du conducteur, augmente avec sa longueur, et peut devenir plus grande que celle qu'opposerait un conducteur plus mauvais, mais d'une longueur moindre.

La matière électrique éprouve aussi plus do résistance (Imih un conducteur d'un petit diamètre que dans le mémo d'un ilinmètre plus considérable : on peut par conséquent 8upplrc»r si l'imperfection de la conductibilité dans les conductourn, vu mij»-

mentant convenablement leur diamètre et diminuant leur longueur. Le meilleur conducteur pour la matière électrique est celui qui, en somme, lui offre le moins de résistance, et qu'elle parcourt avec la plus grande vitesse.

Les molécules de la matière électrique sont douées d'une force répulsive en vertu de laquelle elles tendent à se fuir et à se répandre dans l'espace. Elles n'ont aucune affinité pour les corps; elles se portent en totalité vers leur surface, où elles forment une couche très mince, terminée en dehors par la surface même des corps, et n'y sont retenues que par la pression de l'air, contre lequel, à leur tour, elles exercent une pression proportionnelle, en chaque point, au carré de leur nombre. Lorsque cette dernière pression est devenue supérieure à la première, la matière électrique s'échappe dans l'air en un torrent invisible, ou sous forme d'un trait lumineux que Ton désigne par le nom d'étincelle électrique.

La couche formée par la matière électrique au-dessous de la surface d'un conducteur ne renferme pas le même nombre de molécules, ou n'a pas la même densité en chaque point de cette surface , si ce n'est sur la sphère : sur un ellipsoïde de révolution, cette densité est plus grande à l'extrémité du grand axe que sur l'équateur, dans le rapport du grand axe au petit; à la pointe d'un cône, elle est infinie. En général, sur un corps de forme quelconque, la densité de la matière électrique, et, par conséquent, sa pression sur l'air, sont plus grandes sur les parties aiguës ou très courbes que sur celles qui sont aplaties ou peu arrondies.

La matière électrique tend toujours à se répandre dans les conducteurs et à s'y mettre en équilibre ; elle se partage entre eux en raison de leur forme et principalement de l'étendue de leur surface. Il en résulte que, si Ton fait communiquer un corps qui en soit chargé avec la surface immense de la terre, il n'en conservera pas sensiblement. Il suffit donc, pour dépouiller un conducteur de sa matière électrique, de le mettre en communication avec un sol humide.

Si, pour conduire la matière électrique d'un corps dans la terre, on lui présente divers conducteurs dont l'un soit beaucoup plus parfait que les autres, elle le préférera constamment; mais s'ils ne sont pas très différents, elle se partagera entre tous, en raison de leur capacité pour la recevoir.

Un paratonnerre est un conducteur que la matière électrique de la foudre choisit, de préférence aux corps environnants, pour se rendre dans le i sol et s'y répandre; c'est ordinairement une barre de fer élevée sur les édifices quelle doit protéger, et s'enfonçant, sans aucune solution de continuité, jusque dans l'eau ou dans la terre humide. Une communication aussi intime du paratonnerre avec le sol est nécessaire pour qu'il puisse y verser instantanément la matière électrique de la foudre, à mesure qu'il la reçoit, et garantir de ses atteintes les objets environnants. On sait, en effet, que la foudre, parvenue à la surface de la terre, n'y trouve point un conducteur suffisant, et qu'elle s'enfonce audessous jusqu'à ce qu'elle ait rencontré un assez grand nombre de canaux pour s'écouler complètement. Quelquefois même elle laisse des traces visibles de son passage à plus de 4 0 mètres (30 pieds) de profondeur. Aussi arrive-t-il, lorsqu'un paratonnerre offre quelque solution de continuité, ou qu'il n'est pas en parfaite communication avec un sol humide, que la foudre, après l'avoir frappé, l'abandonne pour se porter sur quelque corps voisin, ou au moins qu'elle se partage entre eux, pour s'écouler plus rapidement dans le sol.

La première circonstance s'est présentée, il y a quelques années, dans les environs de Paris. Il s'était opéré par accident, dans le conducteur du paratonnerre d'une maison, une séparation d'environ 55 centimètres (22 pouces), et la foudre, après être tombée sur sa tige, perça le toit pour se porter sur une gouttière de fer-blanc.

MM. Bittenhouse et Hopkinson, dans le quatrième volume des Transactions philosophiques américaines, rapportent un exemple remarquable de la deuxième circonstance, ou de l'inconvénient qu'il y a à ne pas établir une communication parfaite entre le paratonnerre et le sol. La foudre avait frappé le paratonnerre, puisqu'elle avait fondu profondément sa pointe, et qu'il était évident, d'après l'inspection du terrain, qu'une portion avait pénétré dans le sol par le conducteur ; mais l'autre portion , n'ayant pu s'écouler assez promptement par la même voie, ravagea le toit, pour se porter de la tige du paratonnerre sur une gouttière de cuivre dont elle suivit la conduite, qui était alors pleine d'eau, et lui offrait, par conséquent, un écoulement facile sur la surface du sol.

Avant que la foudre éclate, le nuage orageux, par son

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influence, fait sortir tous les corps placés au-dessous de lui, à la surface de la terre, de leur état naturel : il attire vers leur partie antérieure la matière électrique de nature contraire à la sienne, et repousse dans le sol celle de même nature. Chaque, corps est ainsi dans un état d'intumescence électrique, et devient à son tour un centre d'attraction vers lequel la foudre tend à se porter; c'est celui par lequel passe la résultante de ces attractions particulières qu'elle frappe lorsqu'elle tombe.

Or, pour que la matière électrique développée sur un corps par l'influence de celle du nuage orageux parvienne rapidement à son maximum, et, par conséquent, aussi sa force attractive, il est indispensable qu'il soit bon conducteur et en parfaite communication avec un sol humide.

La matière électrique développée dans les corps à la surface de la terre par l'influence du nuage orageux s'y accumule peu à peu, à mesure que le nuage s'approche de leur zénith, et diminue dfc même à mesure qu'il s'en éloigne. Un homme, supposé l'un de ces corps, n'éprouverait aucune sensation particulière de cette variation progressive de matière électrique* quoique pouvant être fortement électrisé ; mais si le nuage se déchargeait instantanément, il pourrait recevoir, sans être frappé de la foudre, par la rentrée subite de sa matière électrique dans le sol, une très vive commotion, qui pourrait être assez forte pour le faire périr.

Dans le moment où un objet est près d'être frappé de la foudre, il est si fortement électrisé par l'influence du nuage orageux, s'il est en parfaite communication avec un sol humide, que sa matière électrique peut s'élancer au-devant de celle du nuage et faire une partie du chemin entre le nuage et l'objet. C'est sans doute ce qui a fait penser à quelques personnes, qui croient en avoir fait l'observation, que la foudre, au lieu de tomber des cieux sur la terre, s'élève quelquefois de la terre dans les cieux. Quoi qu'il en soit de cette opinion , qui ne vaut pas d'ailleurs la peine d'être discutée, la théorie et l'efficacité des paratonnerres resteraient absolument les mêmes dans chaque cas.

Dans un paratonnerre eu parfaite communication avec le sol, et terminé en une pointe très aignë, au lieu d'être arrondi, la matière électrique peut s'accumuler tellement à sa pointe, sous l'influence du nuage orageux, qu'elle ne puisse plus y être retenue par la pression de l'air, et qu'elle s'en échappe en un torrent continu, qui quelquefois devient sensible dans l'obscurité par une aigrette

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marneuse à l'extrémité de la pointe, et qui doit certainement neuraliser en partie la matière électrique du nuage orageux.

Cependant l'attraction exercée sur la matière électrique du luage par celle qui est répandue sur le paratonnerre terminé en jointe ne sera pas plus grande que s'il était arrondi à son extrémité, elle sera même plutôt plus petite ; mais si l'écoulement de a matière électrique par la pointe peut devenir très rapide , la foudre éclatera plus tôt entre le nuage orageux et le paratonnerre, & d'une plus grande distance que si celui-ci était arrondi à son extrémité : c'est au moins à cette conclusion que conduisent les expériences électriques.

Ainsi la forme la plus avantageuse à donner aux paratonnerres parait être évidemment celle d'un cône très aigu.

Toutes choses égales d'ailleurs, plus un paratonnerre s'élèvera dans l'air, plus son efficacité sera grande.

Dans les fameuses expériences de Rom as, assesseur au présidial deNérac, et dans les expériences plus récentes de Charles, qui consistaient à élever un cerf-volant sous un nuage orageux, à la hauteur de 200 à 300 mètres , la corde du cerfrvolant , dans laquelle était entrelacé un fil métallique , et qui était terminée par un cordon de soie, amenait à la surface de la terre un courant électrique si considérable > qu'il en était effrayant, et qu'il eût été imprudent de s'y exposer ; or, l'action d'un paratonnerre sur la matière électrique d'un nuage orageux étant la même, à l'énergie près, que celle d'un cerf- volant, plus il s'élèvera dans l'air, plus sou efficacité sera grande, non-seulement pour défendre de la foudre les objets environnants, mais encore pour soutirer ld matière électrique du nuage orageux et le paralyser.

La distance à laquelle un paratonnerre étend efficacement sa sphère d'action n'est pas connue exactement, et dépend d'ailleurs de beaucoup de circonstances qu'il serait difficile d'apprécier: mais, depuis qu'on en a armé des édifices, plusieurs observations ont appris que des parties de ces édifices qui se sont trouvées à une distance de la tige du paratonnerre de plus de trois à quatre lois sa longueur ont été foudroyées. On estime, et c'était l'opinion do Charles, qui s'était beaucoup occupé de cet objet, qu'un paratonnerre peut défendre efficacement autour de lui des atteintes de la foudre un espace circulaire d'un rayon double de sa hauteur ; c'est d'après cette règle qu'on dispose les paratonnerres sur les édifices.

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Lorsque la matière électrique se porte d'un corps sur un autre, en passant par un conducteur suffisant, elle ne manifeste son passage par aucun signe apparent ; mais, lorsqu'elle traverse l'air ou tout autre corps non conducteur, elle sépare ses parties et le déchire : elle apparatt alors comme un trait lumineux et fait entendre un bruit plus ou moins considérable. Le vide qu'elle forme en écartant l'air ne se fermant pas avec une vitesse aussi grande que celle avec laquelle la matière électrique se meut, celle-ci a le temps d'abandonner les parties les plus éloignées des conducteurs pour venir se précipiter dans ce vide, qui e3t luimême un conducteur, et de s'échapper. C'est par 'cette raison qu'un conducteur se décharge aussi bien à travers l'air, quand il y a étincelle, que par le contact instantané d'un conducteur en communication avec le sol.

Un courant de matière électrique, lumineux ou non , est toujours accompagné de chaleur, dont l'intensité dépend de celle du courant. Cette chaleur est suffisante pour rougir, fondre ou disperser un fil métallique convenablement mince; mais elle élève à peine la température d'une barre métallique, à cause de sa trop grande masse. C'est par la chaleur propre à un courant de matière électrique, et aussi par celle qui se dégage de l'air refoulé par la foudre, que celle-ci met si souvent le feu aux édifices.

On n'a pas encore d'exemple que la foudre ait fondu ou même fait rougir une barre de fer de 43 à 4 4 millimètres (6 lignes en carré), ou un cylindre de ce diamètre. Il suffirait donc, pour construire un paratonnerre , de prendre une barre de fer qui aurait ces dimensions : mais sa tige, devant s'élever dans l'air à une hauteur de 5 à 40 mètres (4 5 à 30 pieds), n'aurait pas à sa base une force suffisante pour résister à l'action du vent , et il est. nécessaire de lui donner, en cet endroit, une épaisseur beaucoup plus considérable.

Quant au conducteur du paratonnerre, une barre de fer de 4 6 à 20 millimètres (7 à 9 lignes) en carré est suffisante. On pourrait même le faire plus petit et se servir d'un simple fil métallique, pourvu qu'arrivé à la surface du sol , on le réunit à une barre métallique de 40 à 43 millimètres (5 à 6 lignes) en carré, qui s'enfonçât dans l'eau ou dans une couche humide. Le fil , à la vérité, serait sûrement dispersé par la foudre, mais il lui aurait tracé sa direction jusque dans le sol et l'aurait empêchée de se porter sur les corps environnants. Au reste, il sera toujours pré-

férable de donner au conducteur une grosseur suffisante pour que la foudre ne puisse jamais le détruire, et nous ne proposons de le réduire à un ni de métal que pour diminuer les frais de construction des paratonnerres et les mettre à portée de toutes les fortunes.

Le bruit que la foudre fait entendre cause ordinairement beaucoup d'effroi , et cependant tout danger est déjà passé : il n'en existe même plus pour une personne qui a vu l'éclair ; car, si elle devait être foudroyée, elle ne verrait ni n'entendrait le coup qui serait près de la frapper. Le bruit ne vient jamais qu'après l'éclair, et il s'écoule autant de secondes entre l'apparition de l'éclair et ie bruit qui le suit, qu'il y a de fois 340 mètres {4 74,5 toises) entre le lieu où Ton est et celui où la foudre a éclaté.

La foudre tombe souvent sur les arbres isolés, parce que ceuxci, s'élevant à une grande hauteur et enfonçant profondément leurs racines dans le sol, sont de véritables paratonnerres; mais leur abri est souvent fatal aux personnes qui le cherchent. Ils n'offrent pas, en effet, à la foudre un écoulement assez prompt dans le sol , et ils sont plus mauvais conducteurs que l'homme et les animaux (4 ). La foudre, parvenue à leur pied* se partage entre les conducteurs qu'elle rencontre, ou en évite quelques-uns, suivant qu'elle est pressée dans son écoulement ; et on l'a vue souvent faire périr tous les animaux réfugiés sous un arbre , et d'autres fois en frapper seulement un seul. L'eau est aussi un plus mauvais conducteur que les animaux , sans doute en raison des sels que renferment leurs liquides, et Ton peut foudroyer et faire périr des animaux qui y seraient entièrement plongés.

Un paratonnerre, pourvu qu'il soit en parfaite communication avec le sol , offre au contraire un abri très sûr contre la foudre ; car celle-ci ne l'abandonnera jamais pour se porter sur un homme placé au pied : cependant, dans la crainte de quelque solution de continuité ou d'une communication imparfaite avec un sol humide, il sera très prudent de s'en écarter.

(I) La preuve que la foudre ne trouve pas dans les arbres un écoule* ment suffisant dans le sol, c'est qu'elle les brise ou les déchire presque toujours ; ce qui n'arriverait pas s'ils étaient meilleurs conducteurs. Elle se glisse ordinairement entre l'écorce et l'aubier, parce que c'est là que se trouve le plus d'humidité, et qu'elle rencontre en même temps moin? de résistance.

iv. k\

Pans les campagne* et souvent même dans les villes, en sonne les cloches aux approches d'un orage, pour l'écarter et fendrt, dit-on , la nuée orageuse; on cherche aussi on abri contre la foudre dans les églises et dans les clochers ; mais cette habituai, comme le prouve l'expérience, a souvent les suites les ph» funestes. Il est certain, en effet, que le tonnerre tombe fréquemment aussi bien sur les clochers où l'on sonne que sur ceux om l'on ne sonne pas ; et, dans le premier cas, les sonneurs sont en danger d'être foudroyés, à cause des cordes qu'ils tiennent dns leurs mains , et qui peuvent conduire la foudre jusqu'à eux. Les églises n'offrent pas un abri beaucoup plus sûr que les clocher*, soit parce que%ceux-ci , après avoir attiré la foudre sur eux, » raison de leur élévation , sans pouvoir toujours lu condotpt dans le sol , laissent les églises exposées à son action, soit parce que des individus rassemblés forment un grand conducteur sur lequel la foudre se jette de préférence aux objets environnante. La prudence commande donc, tant que- tes clochers et les égheesne seront pas armés de paratonnerre», de ne point s'y ressembler pendant un orage: et pour citer une preuve frappante du danger qu'il y a à le faire, nous renvoyons le lecteur à la relation des malheurs arrivés à Chateauneuf -les- Moustiers, le 4 1 juillet 4 *M •, par l'effet du tonnerre, telle qu'elle a été communiquée à l'Académie royale des sciences par M. Trencalye, vicaire général de Digne.

On sait que, lorsque la foudre tombe sur un bâtiment, elle se porte de préférence sur les tuyaux de cheminée, soit perce qu'ils en sont ordinairement les parties les plus élevées, soit parce qu'ils sont tapissés de suie, qui est un meilleur conducteur que le bois sec, la pierre ou la brique. Le voisinage- d'une cheminée est par conséquent l'endroit le moins sur, dans un appartement, contre les atteintes de la foudre ; il est pérférable de se tenir dans une encoignure opposée aux croisées, loin des ferrements de toute espèce un peu considérables.

Les effets de la foudre sont des plus variés et des plus bizarres en apparence; mais néanmoins ils s'expliquent tous facilement par quelques faits généraux qu'il sera utile de rassembler ici.

La (budre, ou, ce cjui est la mémo chose, la matière électrique, eh vertu de la répulsion de ses molécules, est douée dune force mécanique qui peut lui faire vaincre la pression de l'air ou dès

altécatioa ifaanW. Si ie çaadactear. tri qaaa fl metaftqee, a*a pas «se rypffef Arfasaate. die le dissipe ea Tapeurs,, édile daas l'air et « crée aa tîé> oa eae parcourt avec facilité. Si le corps frappé par b fcadre aest pas condaetear. oa ae Test qulmparfaitemeiit, oa â eafin il oppose aae léaisUate ceeveaaMe à b séparatioa de «es partie*, b foadre écbtera entre Tair et la serf ace de ce corps, qaelle blessera ptes oa moins protondéiaeat le bag de son trajet. Oa voit ainsi souvent des individus foudroyés sans être taés, parce qae b foadre clisse sur leur corps sans y piactiu ea totalité, et Ion ea toîI d'autres qui sont eatjèreaacat défeadas de ses atteintes par an vètemeat de soie, e/ai fisole de lear corps ei I empéCBedV pénétrer.

Qoand Ja foadre éclate de Tair sor an métal, et réciproquement d'aa métal dans l'air, elle détermine souvent b fusion du métal dan* 1 cadrait par oà elle t entre, et dans celui par lequel sHe ea sert, parce qae, ramassée par 1 air qui b presse, son action ea devient pins énergique. C'est par cette raison qu on observe quelquefois des traces de fusion sur les angles, les arêtes et même les races don gros conducteur métallique , dans les endroits où il y a des solutions de continuité et où elle éclate.

La foadre, après avoir suivi un conducteur qui vient à lui manquer et qui pénètre dans un corps non conducteur, brise ordinairement ce dernier, et se fait un vide qui lui procure un écoulement facile. Ainsi les pièces métalliques scellées dans un mur tombent, privées par b foudre de leur support, et sont projetées par l'air en mouvement qui vient remplir le vide qu'elle laisse.

Lorsque des portions de conducteurs métalliques sont isolées les unes des autres par un milieu peu ou point conducteur, la foudre visite successivement toutes celles qui sont sur son chemin et qui offrent le moins de résistance à son écoulement dans le sol, attirée successivement par chacune d'elles. Invisible dans les portions métalliques, mais devenant visible en éclatant de Tune à l'autre, elle forme un trait lumineux qui paraîtra continu si lis