PREMIÈRE APPLICATION DIS PAKATONNERRE EN FRANCE. 5U

dant le jour, i\J. de Romas ne doula pas que si c'eût été pendant la nuit, cette atmosphère électrique n'eût paru de 4 à 5 pieds de diamètre. Enfin, les expériences étant terminées, on découvrit un trou clans le terrain, précisément sous le tuyau de fer-blanc, d'uae grande profondeur et d'un demi pouce de largeur, qui probal)leraei.t fut fait par les grands éclats qui accompagnaient les expiosiosîs.

» Ces expériences finirent par la chute du cerf-volant : le vent étant passé subitement à l'est, et une pluie abondante avec grêle étant survenue, le cerf-volant tomba, la corde s'accrocha sur un auvent, et elle ne fut pas sitôt dégagée, que celui qui la tenait éprouva uu coup à ses mains, et une telle commotion dans tout son corps, qu'il fut obligé de la lâcher, et la corde, tombarit sur les pieds de quelques autres personnes, leur donna aussi uucoup, mais plus supportable (1).

» La quantité de matière électricjue que ce cerf-volant tira une autre fois des nuées est étonnante. Le 28 août 1756, on en vit sortir des courants de feu d'un pouce d'épaisseur et de 10 pieds de longueur. Cet éclat surprenant, qui aurait peut être produit des effets aussi pernicieux qu'aucun dont il soit fait mention dans l'histoire, fut conduit avec sécurité, par !a corde du cerf-volant, à un conducteur placé tout pjès, et le bruit fut égal à celui d'un pistolet. »

AR.T, VI. — Première application du paratonnerre en rrance.

Le Louvre est, en France, le premier monument public sur lequel on ait élevé des paratonnerres; un meud^re de l'ancienne Académi(i des sciences, Le Roy, avait depuis longtemps sollicité cette mesure, qui fut enfin adoptée en 1782. Dans le cours des années suivantes, le gou\ernement se décidait à tenter de plus larges essais : en 1783, le minisire de la guerre consultait l'Académie des sciences sur les moyens de garantir les magasins à poudre de Marseille, et la commission chargée de rédiger cette première instruction fut composée de Franklin, de La^jiace, Colomb, Le Roy et l'abbé Rochon ; en 1784, le ministre de la marine donnait, au même académicien Le Roy une mission dans les ports de l'Océan, Brest, Lorientet Rochefort, pour qu'il y fît élever des paratonnerres tant sur les princi-

(1) Le 30 juin 1854, deux hommes furent frappés de la foudre, à Paris, sur le quai Saint-Bernard, et I'uq des deux fut tué roide. Or. si nous eu croyons la déclaralioD du chef de division de la préfecture de police, un soldat du poste voisin appelé à relever le cadavre, aurait éprouvé uue forte secousse en touchant le corps du foudroyé.

^LUl EFFICACITE DES PARATONNERRES PROUVEE PAR L OBSERVATION.

paux établissements de la marine que sur les vaisseaux et les frégates qui se trouveraient en racle. Trente ans auparavant, en 1752, la France avait précédé les autres nations, et même l'Amérique, dans les expériences qui démontrèrent d'une manière décisive la vérité des conjectures de Franklin sur la nature de la foudre.

AB.T. VII. — Zflîcacité des paratonnerres prouvée par l'observation.

Lorsque le grand Frédéric, cédant enfin à l'opinion publique, permit de placer des paratonnerres sur les casernes, les arsenaux et les magasins à poudre, il défendit, en même temps, d'une manière explicite, d'ériger de ces appareils sur son palais de Potsdam. Sans doute, le désir de se singulariser est porté si loin chez quelques hommes, que cette défense du roi de Prusse ne prouverait pas, à la rigueur, qu'il doutât de l'utiHté des paratonnerres. Quoi qu'il en soit, si l'efficacité de ces appareils pouvait être douteuse à l'époque dont il s'agit, l'est-elle encore aujourd'hui?

Nous avons dit que la marine royale anglaise, après avoir perdu, de 1810 à 1815, jusqu'à 35 vaisseaux de ligne et 35 autres bâtiments par accidents de foudre, n'avait plus perdu un seul navire depuis l'établissement de paratonnerres sur tous les bâtiments de la flotte. Voilà assurément un fait dont personne ne contestera la valeur.

Au château du comte Orsini , en Carinthie, l'église, placée sur une éminence, était si souvent frappée de la foudre, c[u'on avait fini par ne plus y célébrer en été le service divin. Dans le courant de l'année 1730, un seul coup de foudre détruisit entièrement le clocher. Après sa reconstruction, ce météore continua à le frapper quatre ou cinq fois par an. En 1778, le bâtiment menaçant ruine, il fut reconstruit ; cette fois on le munit d'un paratonnerre. En 1783, après une période d'environ cinq années, au lieu de vingt à vingt-cinq coups, le clocher n'en avait reçu qu'un, et il était tombé sur la pointe métallique sans produire aucun accident.

Depuis sa construction , l'église Saint-Michel, à Charlestown , était endommagée par la foudre tous les deux ou trois ans. On y plaça un paratonnerre. En 177Ù, durant la période de quatorze ans qui s'était écoulée, l'église n'avait plus été frappée. Le clocher de Saint-Marc, à Venise, dont la construction date d'une époque très reculée, n'a pas moins de lO/i mètres d'élévation. La seule pyramide qui la surmonte a 27™,6. Le tout se termine par un ange de bois recouvert de cuivre, de 3™,1 de haut. La grande élévation de ce clocher, sa position isolée , et par-dessus tout la multitude de pièces de fer qui entrent dans sa construction, l'exposaient

DESCRIPTION DES PAKATONNERRES. 565

fortement à la foudre. Aussi a-t-il été fréquemment frappé. Les registres de la ville ne mentionnent que les coups de foudre qui nécessitèrent de dispendieuses réparations. En voici le relevé :

1388 7 juin. Point de détails.

1417 — La pyramide incendiée.

1489 12 août. La pyramide réduite de nouveau en cendres. 1548 . . . juin. Point de détails.

1565 — Point de détails.

1633 — Point de détails.

1745 23 avril. Grands dégât&, trente-sept crevasses menaçaient la tour de ruine. La réparation coûta plus de 8 000 ducats.

1761 — Dégâts peu considérables.

1762 20 juin. De notables dommages.

En 1776, le clocher de Saint-Marc fut armé d'un paratonnerre, depuis lors il n'a plus été endommagé par la foudre.

En 1813, dans le mois de juin, le vaisseau le Norge et un navire marchand, non munis l'un et l'autre de paratonnerres, furent frappés par la foudre et gravement endommagés à la Jamaïque. Les autres bâtiments, en grand nombre, que le port renfermait, et dont le Norge et le navire marchand étaient entourés, n'éprouvèrent aucun dégât : tous ceux-là avaient des paratonnerres. En 181i, le tonnerre tomba dans le port de Plymoulh. Des nombreux vaisseaux stationnant, un seul fut frappé et endommagé, le Milford, le seul qui ne fût pas armé de paratonnerre (1).

On peut conclure de l'ensemble des faits comme connus aujourd'hui, que les paratonnerres servent à rendre les coups de foudre non-seulement plus inoffensifs, mais aussi moins nombreux.

AMJT. ITÎÏÎ. — description des paratonnerres.

Le paratonnerre est une barre métallique s'élevant au-dessus d'un édifice ou d'un navire, et communiquant, sans solution de continuité, avec le sol humide ou avec l'eau. Il se compose d'une tige, partie verticale qui se projette dans l'air au-dessus du toit ou au-dessus des mâts, et d'un conducteur (BGDEF), qui descend du pied de la tige jusque dans le sol ou dans l'eau.

La tige se compose d'une barre de fer amincie de la base au sommet; pour une hauteur de 7 à 9 mètres, on lui donne à sa base de 54 à 50 millimètres. Pour prévenir l'oxydation de la pointe, on la remplace par

(1) OEuvres de F. Arago, Notices scientifiques. Paris, 1834, t.. I, p. 387. I. 35

une tige conique de cuivre jaune, dorée à son extrémité ou terminée par une aiguille de platine. On donae au conducteur de 15 à 20 millimètres en carré, et on le réunit solidement à la tige. Pour prévenir la rouille de la portion du conducteur en contact avec le sol, on le fait courir dans un auget DE ou D'E' rempli de braise de boulanger, qui a le double avan-

tage de prévenir l'oxydation du fer el de bien conduire l'électricité. En sortant de l'auget, le conducteur perce le mur du puits dans lequel il doit descendre, et s'immerge dans l'eau, de manière à y rester plongé de 65 centimètres au moins dans les plus basses eaux. Son extrémité se termine par deux ou trois racines pour faciliter l'écoulement de la matière électrique dans l'eau. A défaut d'un puits, on pratique dans ie sol un trou de 3 à 5 mètres de profondeur; on y fait descendre le conducteur en le tenant à égale distance de ses parois, et l'on remplit l'espace intermédiaire avec de la braise comprimée autant que possible; dans ie roc, on donne à la tranchée une longueur double de celle qu'exige le sol ordinaire. La tran-

DESCRIPTION DES PAKATÔNNERRES. 5lil

chée doit être creusée dans l'endroit le plus humide, et l'on y dirige les eaux pluviales.

Les deux règles fondamentales de la construction du paratonnerre et de ses conducteurs sont : 1° Qu'ils aient partout une section suflTisante; 2° c|u'ils soient continus et sans lacune depuis la pointe de la lige jusqu'au réservoir commun. Sans doute, en multipliant les précautions et les soins, on peut parvenir à boulonner deux pièces de fer ou de cuivre assez étroitement pour qu'elles offrent au fluide électrique un assemblage véritablement continu; mais quand les joints doivent se multiplier, il y a à craindre quelques négligences des ouvriers, et par-dessus tout les altérations chimiques des surfaces, les dépôts de matières étrangères, enfin les dislocations mécaniques qui se produisent aussi avec le temps et par des secousses répétées. En conséquence, il importe : 1" de réduire autant que possible le nombre des joints sur la longueur entière du paratonnerre, depuis la pointe jusqu'au réservoir commun; 2° de faire, au moyen de la soudure à l'étain, tous ces joints qu'il est nécessaire de faire surplace. L'extrémité supérieure du fer ne doit pas avoir moins de '6 centimètres carrés de section.

On estime qu'un paratonnerre peut protéger efficacement autour de lui un espace circulaire d'un rayon double de sa hauteur, et c'est d'après cette règle que l'on doit disposer la tige sur les édifices et sur les navires.

Quelque grand que soit un nuage orageux, quelque considérable que puisse être son intensité électrique, s'il était assez loin du paratonnerre et s'il s'en approchait lentement , il n'y aurait aucune explosion de la foudre : le paratonnerre exercerait d'une manière efficace son action préventive; sans neutraliser complètement la puissance électrique du nuage, il la réduirait dans une énorme proportion : dans ce cas, il ne protégerait pas seulement un cercle restreint autour de lui, il aurait de plus protégé par anticipation, dans une certaine mesure, tous les objets au-dessus desquels ce nuage doit passer dans sa course ultérieure. C'est pour augmenter cette action préventive si remarquable, qu'il faut donner au paratonnerre, dans toute sa longueur, cette continuité métallique absolue qui la favorise à un haut degré. La pointe aiguë d'un angle de 30 degrés, substituée à la pointe aiguë et beaucoup plus effilée dont on se sert généralement, n'empêche pas cette action, bien qu'elle soit moins propre à la favoriser quand les distances sont petites et les intensités iaibles, mais elle a une incontestable supériorité par la résistance incomparablement plus grande qu'elle oppose à la fusion.

On n'a pas d'exemple que la foudre ait foi'.du ou même fait rougir une barre de fer de 13 à \k millimètres ou un cylindre de ce diamètre. Il suffirait donc d'une barre de fer qui aurait cette dimension; mais sa tige, devants'élever dans l'air à une hauteur de 5 à 10 mètres, 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 fer de 16 à 20 millimètres 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 réunît à une barre métallique de 10 à 13 millimètres 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 préférable de donner au conducteur une grosseur suffisante pour que la foudre ne puisse jamais le détruire, et la commission de 1823 ne proposait de la réduire à un fil de métal que pour diminuer les frais de construction des paratonnerres et les mettre à portée de toutes les fortunes.

On peut remplacer les barres de fer par des cordes métalliques qui, indépendamment de leur flexibilité, ont encore l'avantage d'éviter les raccords et de diminuer les chances de solution de continuité. On réunit quinze fils de fer pour faire un toron, et quatre de ces torons forment la corde, qui alors a 16 ou 18 millimètres de diamètre. Pour prévenir sa destruction par l'air et l'humidité, chaque toron est goudronné séparément, et la corde l'est ensuite avec soin. On assure que des cordes ainsi employées n'ont pas éprouvé d'altération sensible dans l'espace de trente années.

Autrefois l'emploi des métaux était restreint presque exclusivement aux faîtages, aux gouttières, aux tirants des consolidations; rarement on rencontrait une charpente de fer ou une couverture de plomb, de cuivre ou de zinc, tandis que maintenant le métal prédomine de plus en plus, on le met en grandes superficies et en grandes masses : couvertures de métal, charpentes de métal, poutres de métal, croisées de métal, colonnes de métal, et quelquefois peut-être murailles de métal. Alors les nuages orageux décomposent, par influence, des quantités d'électricité décuples ou centuples de celles qu'ils auraient décomposées sur les corps moins bons conducteurs, comme l'ardoise ou la brique, le bois, la pierre, le plâtre, le mortier et tous les anciens matériaux de construction. Ce nouveau système réalise donc sur une immense échelle ce que l'on objectait d'abord

DESCRIPTION DES PAKATONNERRES. 5^9

aux paratonnerres : il attire la foudre. Mais si le paratonnerre attire la foudre, elle lui arrive, ea général, sans bruit, sans éclat, et toujours domptée et docile. Quand l'objection s'applique à ces amas de substances métalliques qui entrent dans les constructions actuelles, elle est juste (1). Deux édifices, pareils pour la grandeur et la forme, étant situés sur le même sol et disposés de la même manière par rapport à un nuage orageux, l'un construit en pierre et bois, l'autre en pièces métalliques, si les paratonnerres manquent, la foudre frappera toujours ce dernier et jamais le premier, celui-ci se trouvant protégé par son voisin, dont les fluides sont influencés plus vivement. Il arriverait là ce qui a lieu quand on présente en même temps aux conducteurs d'une machine électrique, à la même distance et de la môme manière, une boule de pierre ou de bois et une boule de métal : c'est toujours celle-ci qui reçoit l'étincelle. Les paratonnerres sont donc d'autant plus indispensables que les édifices contiennent de plus grandes superficies et de plus grands volumes de substances métalliques.

La dernière instruction de l'Académie des sciences recommande les règles suivantes : 1" Les pièces principales des planchers de tous les étages seront mises en communication avec les conducteurs voisins. 2° Les solives des planchers supérieurs seront mises en communication métallique entre elles au moyen d'une tringle boulonnée à chacune, et, s'il se peut, soudée à l'étain, laquelle sera elle-même rattachée aux conducteurs, 'à" Les fermes du comble étant en bonne communication les unes avec les autres, au moyen des pannes qui les assemblent, il suffira que les tiges de tous les paratonnerres communiquent avec celle-ci. k" Les chéneaux et les faîtages de zinc seront métalliquement rattachés aux tiges et aux conducteurs des paratonnerres.

Pour les magasins à poudre et les poudrières, on doit redoubler d'attention pour éviter la plus légère solution de continuité , et ne rien négliger pour établir entre la tige du paratonnerre et le sol la communication la plus intime. Toute solution de continuité donnant lieu, en efl"et, à une étincelle, le pulvérin qui voltige et se dépose partout dans l'intérieur, et même à l'extérieur de ces bâtiments, serait enflammé, et pourrait propager son inflammation jusqu'à la poudre. Il est prudent de ne point placer les tiges sur les bâtiments mêmes, mais sur des mâts

(1) Voyez le Rapport de M. Pouillef à rAcademie des sciences, sur les paratonnerres.

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éloignés de 2 à 3 mètres. Il suffit de donner aux tiges 2 mètres de longueur ; mais on donnera aux mais une hauteur telle, qu'avec leurs tiges ils dominent les bâtiments au moins de ■; à 5 mètres. On fera bien de multiplier les paratonnerres plus qu'on ne le ferait partout ailleurs.

ART, IX. — JDe l'extrémité inférieure du conducteur, et des nappes d'eau.

Le conducteur doit communiquer avec le réservoir commun, c'est-àdire avec de vastes nappes d'eau ayant une étendue beaucoup plus grande que celle des nuages orageux ; l'eau deviendrait elle-même foudroyante, si elle n'avait pas une étendue suffisante. Dans les localités où les puits sont coûteux, au lieu de faire un puits, on met quelquefois les conducteurs en communication avec la terre humide, sans s'inquiéter si cette terre conserve une humidité suffisante aux temps des grandes sécheresses, quand les orages sont le plus à craindre ; on ne s'inquiète pas non plus de savoir si cette couche humide est assez vaste pour ne laisser place à aucun danger. Comme il est fort difficile de reconnaître si une terre humide satisfait à toutes les conditions de sécurité, il ne faut jamais recourir à ce mode de communication avec le réservoir commun ; à défaut de rivière ou de vastes étangs, il importe de mettre toujours les conducteurs des paratonnerres en communication par de larges surfaces avec des nappes d'eau souterraines intarissables (1).

Quand les nappes d'eau sont à une profondeur considérable au-dessous du sol, il est nécessaire d'employer un conducteur à deux branches : la branche principale, qui descend à la nappe souterraine, et la branche secondaire, qui, en partant de celle-ci rez terre, est mise en communication avec la surface du sol elle-même. En effet, après les grandes sécheresses, les nuages orageux n'exercent leur influence que très faiblement sur un sol sec et mauvais conducteur, toute l'énergie de leur action se fait sentir à la nappe d'eau profonde : c'est là que la décomposition électrique s'accomplit, et l'électricité attirée vient en suivant la branche principale du conducteur pour s'écouler par la pointe ; la branche secondaire est sans effet. An contraire, après une pluie d'été, quand le sol vient d'être mouillé, sa couche superficielle est tout à coup rendue conductrice : alors c'est elle qui reçoit l'action des nuages orageux ; en même temps elle fait l'office d'un écran qui empêche l'influence électrique de se faire sentir à

(1) Voyez rinstrnction de l'Académie des sciences, de 1834, sur les paratonnerres.

ET DES NAPPES d'EâU. 551

la nappe souterraine. Il est indispensable que la surface du sol communique alors elle-même directement avec le conducteur, car il peut arriver qu'elle n'ait pas avec lui des communications indirectes suffisantes au moyen de la nappe souterraine. La branche secondaire remplit cette condition, tandis que cette fois la branche principale devient inactive (1).

Un conducteur ne remplit sa fonction qu'à la condition de se dépouiller de la matière éleclriciue à mesure que la tige la lui transmet ; il faut donc suppléer au manque de conductibilité du sol parla multiplication du nombre de points d'écoulement. On a proposé de mettre, quand cela est possible, la partie souterraine des conducteurs en communication avec les tuyaux de fonte destinés à conduire l'eau dans les divers quartiers.

Lorsque la barre du conducteur pénètre dans le sol, oa se trouve entre deux écueils. Si le terrain est humide, l'écoulement de la matière fulminante se fait sans difficulté, mais le métal se rouille et se détruit rapidement. Si le terrain est sec, la barre dure longtemps, mais elle remplit mal ses fonctions. Le charbon, quand il a été rouge, a le double avantage d'être à la fois bon conducteur et de ne pas attaquer le fer. .

Les citernes rendues étanches dans leur fond et sur leurs côtés, soit à l'aide d'un dallage et masticage exact, soit par une couche épaisse de béton hydraulique, sont à tort assimilées h des puits proprement dits. Les dalles ou le ciment hydraulic|ue étant secs dans le milieu de leur épaisseur, n'offrent qu'un passage difficile à la matière de la foudre; cette matière n'a donc pas le moyen, comme dans le cas d'un puits, d'aller se répandre rapidement au loin par une muUitude innombrable de fentes, de fissures reaiplies d'eau ou tout au moins d'humidité : après avoir un moment envahi le liquide de la citerne, la matière, faute d'écoulement, revient sur ses pas, remonte le long du conducteur et peut foudroyer les objets placés dans le voisinage. Le 9 juin 1819, la foudre tomba sur la principale aiguille de la cathédrale de Sliian ; cette aiguille était armée d'un paratonnerre eii bon état, dont le conducteur plongeait dans un vaste puisard. Cependant près de ce conducteur, encore intact, on trouva à diverses élévations des marbres brisés et dispersés, des arabesques détruites, r^l. Configliachi coiîstata que le prétendu puisard était une véritable citerne dallée. Le k janvier 1827, la foudre tomba sur le paratonnerre du phare de Gênes. Ce paratonnerre et le conducteur furent brisés

(1) Voyez le Rapport de M. Pouillet à l'Académie des sciences, sur les paratonnerres.