CHAPITRE XLVL

DE LA SPIIÈr.E d'aCTIO.X DES PARATON-NERnES.^

Dans quelle étendue un paratonnerre bien construit exerce-t-il avec efficacité son action préservatrice? A quelle distance de la tige , mesurée dans le sens horizontal, peut-on avoir la presque certitude de n'être point foudroyé ?

Cette question, dont l'importance ne saurait être niée, n'a pas été, je crois, étudiée avec tout le soin convenable.

Guidé par de vagues analogies, J.-B. Leroy, qui s'est

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tant occupe de la construction des paratonnerres, disait, en 1788, qu'une tiG;c de li h ^ mètres de hauteur fixée au faîte d'un édifice, défend tout autour d'elle un cercle de 16 mètres de rayon. D'après cela, l'action préservatrice ii'ait horizontalement et dans tous les sons, à plus de trois fois la hauteur de la tige du paratonnerre au-dessus de la bâtisse à laquelle il est fixé.

La section de physique de l'Académie des sciences restreignit cette limite. En 1823, consultée par le ministre de la guerre, elle parut adopter l'opinion de M. Charles ; elle admit, mais sans dire sur quelles bases, qu'un paratonnerre protège autour de lui un espace circulaire d'un rayon égal au double de sa hauteur.

L'ne aussi imposante autorité devait entranier l'assentiment public. Aussi les auteurs des traités de physique et de météorologie les plus récents, d'accord avec la commission académique , donnent-ils généralement à la zone circulaire qu'un paratonnerre protège complètement, un rayon double de la hauteur de la tige.

Admettons que cette fixation soit exacte pour une tige de paratonnerre implantée sur un édifice ordinaire de pierre de taille et de moellon, ou sur un comble commun on charpente recouvert de tuiles ou d'ardoises. En serat-il de même si de fortes masses de métal sont entrées dans la construction du comble ou de l'ècUfice? Personne assurément n'oserait le soutenir.

Un paratonnerre, dit-on, ne protège un toit ou une terrasse, que dans une étendue égale au double, de la hauteur qu'il a au-dessus de ce toit ou de cette terrasse. Sa sphère d'action est-elle aussi restreinte , quand on la

rapporte à un niveau différent et inférieur; quand on veut la mesurer sur le sol , par exemple? Ou bien, le paratonnerre situé au sommet d'un clocher, protége-t-il à terre un cercle qui serait décrit avec un rayon double de la somme des hauteurs du clocher et du paratonnerre ? Ces questions importantes paraissent avoir à peine été posées. Voici quelques chiffres qui, sans les résoudre entièrement, pourront guider les constructeurs.

Le 15 mai 1777, la foudre frappa le magasin à poudre de Purfleet , à 5 lieues de Londres, malgré le paratonnerre que Franklin , Cavendish, Watson , etc. , y avaient fait établir.

Le météore tomba sur un crampon en fer qui à l'aide d'une soudure en plomb unissait deiLx dalles de la corniche dont l'édifice était entouré à la base du toit. De là il s'élança sur un tuyau de décharge et le suivit jusque dans l'eau d'un puits, sans autre dégât c]ue la rupture de la pierre qui se trouvait interposée entre le crampon et le tuyau.

Je trouve sur les figures à échelle qui représentent le bâtiment, que la pointe du paratonnerre était à 7'". 92 de hauteur au-dessus du niveau des dalles Cfe la corniche; que la distance horizontale comprise entre le prolongement vertical du paratonnerre et le crampon foudroyé, n'était que de 7"\ol.

Ainsi le paratonnerre, loin d'avoir garanti, à la base du toit , un espace circulaire d'un rayon égal au double de sa hauteur au-dessus de la corniche, n'avait pas même étendu cette action préservatrice jusqu'à une distance égale à la simple hauteur.

Le paratonnerre s'élevait de 3'". 35 au-dessus de la pointe du toit où on l'avait planté. Le double de cette quantité, ou6"'.70, laisserait le crampon à 0"'.G1 en dehors du cercle d'action du paratonnerre, si à tous les étages d'un édifice le rayon de ce cercle était, comme on l'admet, le double de la hauteur de la tige au-dessus de la portion de bâtisse qui en supporte la base. Ainsi, des deux moyens de déterminer le cercle d'action d'un paratonnerre que nous nous étions proposé d'examiner, l'un, celui qui restreint le plus cette action, n'est pas infirmé par l'événement de Purfleet ; l'autre lui est directement contraire, sur quoi, cependant, il importe de remarquer, et que la pointe de la tige de ce magasin n'était pas bien aiguë, et que l'amplitude d'action vient d'être mesurée relativement à un cordon de pierres de taille parsemé de crampons métalliques.

Le 17 juin 1774, la foudre tomba à Tenterden (Kent), sur une des quatre cheminées de la maison de M. Haffenden, quoiqu'une d'entre elles fut surmontée d'un paratonnerre. Celle que la foudre démolit, se trouvait entourée à quelque distance de gouttières en plomb; elle était éloignée de 15'".2/|. de la tige pointue; la pointe, d'ailleurs, ne dépassait le niveau des sommets des quatre cheminées, que de 1°\52; ainsi, la distance était dix fois plus grande que la hauteur du paratonnerre au-dessus du point foudroyé. Le coup si souvent cité de Tenterdeen, n'a donc rien de contraire aux opinions régnantes. Ajoutons que le conducteur n'était pas d'une forme et d'une construction entièrement irréprochables.

Un violent coup de foudre atteignit la vaste maison

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des pamTes de Heckingham (comté de Norfolk), le 17 juin 1781, malgré les huit paratonnerres dont elle était armée. Le point que le météore frappa d'abord se trouvait situé à un des angles inférieurs du comble. Une large plaque de plomb le recouvrait.

De ce point au paratonnerre le plus voisin la distance horizontale était de 17"". 76. La sommité aiguë de la tige ne s'élevait pas au-dessus du niveau du point foudroyé de plus de 6'". 70 : c'était moins que la moitié de la distance horizontale, du point que la foudre frappa au prolongement de la verticale de la tige ; le point était donc en dehors du cercle que, d'après les opinions reçues, le paratonnerre pouvait protéger efficacement. Ici encore, on était en droit d'observer que les conducteurs ne se terminaient pas dans un sol suffisamment humide.

Le docteur Winthrop , de New-Cambridge , rapporte qu'un arbre fut frappé par la foudre et sillonné dans toute sa longueur, quoiqu'il ne se trouvât éloigné horizontalement que de 16 mètres du paratonnerre établi sur le clocher d'une église.

Si le clocher dépassait le sommet de l'arbre'lle 8 mètres ou plus, comme il paraît naturel de le croire, le fait cité par le docteur Winthrop serait directement contraire à l'idée que le rayon d'action d'un paratonnerre doit être mesuré par le double dç la hauteur verticale absolue de la pointe de la tige au-dessus de chaque objet.

Une écurie appartenant à William Littelton , gouverneur de la Caroline du Sud, fut frappée par la foudre et très-fortement endommagée, quoiqu'elle ne se trouvât

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qu à 18 mètres d'une maison armée d'mi bon paratonnerre.

Cette relation ne faisant connaître ni la liautem' du point foudroyé , ni celle du paratonnerre , on n'en peut rien déduire touchant le rayon d'action de ces appareils.

Je rapporterai un second fait qui n'est pas non plus assez circonstancié ; mais les objets existent encore , et rien n'empochera qu'on ne remplisse les lacunes,

La tour de l'église de Saint-Michel, Cornhill, à Londres, est surmontée d'un excellent paratonnerre; cela n'empêcha pas la foudre de tomber sur la couverture en plomb qui revêt le sommet du clocher de Saint-Pierre, quoique celui-ci soit considérablement plus bas et que sa distance à la tour de Saint- Michel ne surpasse pas 61 mètres.

Il manque ici la hauteur verticale de la pointe du paratonnerre du clocher de Saint-Michel, au-dessus de la couverture en plomb du clocher de Saint-Pierre. Si cette hauteur n'est pas de 31 mètres , comme on doit le supposer, l'événement n'infirmera point la règle d'après laquelle le rayon d'action devrait se mesurer sur le double des hauteurs relatives.

En résumé , on est autorisé, par l'ensemble de tous ces faits, à porter l'amplitude de l'action préservatrice des paratonnerres implantés sur les parties culminantes des édifices au double de la hauteur des tiges, au-dessus de leurs points d'attache. L'événement de Purfleet lui-même confirme cette détermination.

Pour garantir un grand bâtiment , il faudra donc l'armer de plusieurs paratonnerres. Moins les tiges auront

de hauteur, et plus elles devront être multipliées. Leur nombre sera suffisant lorsqu'il n'y aura sur un comble, sur une terrasse , etc. , aucun point dont la distance horizontale à la tige la plus voisine soit plus grande que le double de la hauteur de cette tige au-dessus de sa base. Cette règle étant une déduction logique des faits , on a peine à concevoir comment, dans la construction des paratonnerres, Franklin a paru se préoccuper si peu de considérations de hauteur. Tout ce qu'il exigeait, c'est que les pointes dépassassent un peu les sommets des cheminées. Je vois aussi la hauteur des tiges fixée à 3 mètres dans une note qui porte les signatures de Cavendish, de Priestley, de lord Mahon, de Nairne, de Watson, etc. En France, les constructeurs vont jusqu'à 10 mètres, et ils ne se sont même arrêtés là que par des motifs do solidité. Entre ces deux sortes de dimensions, le choix ne saurait aujourd'hui être douteux.