A PROPOS D'UNE EXPOSITION SUR LA FOUDRE
AU CENTRE CULTUREL DE L'UNIVERSITE
DE BOURGOGNE.
PAUTY Michel, PAUTY Monique, NIQUET Marie-Jo, FA YNOT Olivier, MITERAN Johel, NICOLAS Jean-Marc.
Département de Physique, Université de Bourgogne, Dijon.
SUMMARY : For about 10 years, the University of Burgundy has owned a Cultural Center, at the beginning devoted to shows and exhibitions of Art. The aim of this Center has been extended to the seientifie and technical diffusion. The purpose of this paper is to present shortly an exhibition that we realised in February 1990 with the participation of students [rom the Master Degree Courses in Applied Physies. The topie ofthis exhibition was the "Lightning".
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INTRODUCTION
Lorsque l'on parle "Environnement", on pense certes à l'assainissement de l'eau, à la préservation des nappes souterraines, à la gestion des déchets industriels, à la maîtrise de l'énergie, à la surveillance de la pollution atmosphérique,àla protection des milieux naturels, etc. mais souvent on oublie la prévention des risques technologiques vue sous l'angle de la "Compatibilité électromagnétique", d'où l'idée de partir d'un phénomène mystérieux mais connu de tous comme la Foudre pour arriveràcette notion indispensable de "Compatibilité électromagnétique", nouvelle discipline qui doit considérer toutes les perturbations d'origines électromagnétiques et tenter de trouver les moyens permettant d'éviter les effets indésirables que celles-ci peuvent provoquer.
1. LES DIEUX DE LA FOUDRE, LES TRADITIONS POPULAIRES
L'homme primitif a eu, sans le savoir, l'occasion d'observer les gigantesques décharges électriques qui peuvent s'élever de la terre vers les nuages dans un coup de foudre ascendant ou s'abaisser des nuages vers la terre dans un coup de foudre descendant. Ce phénomène a été attribué aux Dieux: Taranis, Zeus, Jupiter, Peroune, Shango, Oshé, Xevioso, Indra,11aloc , Chac, llyap'a, Lei Gong, Hadad, Tesub, Baal, etc...Cependant peuà peu, on commença,àpartir d'observations,à essayer de trouver des moyens de prévenir ou d'éloigner l'orage comme par exemple en plaçant une hache de fer manche contre terre et avec le taillant vers le ciel pour fendre l'éclair, ou en mettant de la Joubarbe sur le toit de la maison ou en sonnant les cloches ... méthodes quasi inefficaces.
2. LE POUVOIR DES POINTES ET LES PARATONNERRES
En 1750, Denis Barberet, médecin dijonnais remporte le prix de l'Académie de Bordeaux avec sa"Dissertation sur le rapport qui se trouve entre les phénomènes du Tonnerre et ceux de l'électricité." A la même époque, le 29 Juillet 1750, Collinson litàLondres une Lettre de Franklin d'Amérique:"Opinions et conjectures concernant les propriétés et les effets de l'électricité,provenant d'expériences et d'observations faites à Philadelphie en 1749 "; le pouvoir des pointes est né, et donc la protection contre la foudre la plus efficace même de nos jours. Buffon, Dalibard, Franklin, De Romas font leurs expériences et en 1760, le premier paratonnerre est établiàPhiladelphie; quant au premier paratonnerre sur un bâtiment public en France, il sera installéà Dijon sur l'Eglise Saint Philibert en 1776 suite aux travaux de Guyton de Morveau.
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La polémique est intense autour de ces verges hérétiques; mais peu à peu on établira des réglementations, on relèvera les noms de Gay-Lussac, Pouillet, Babinet. En 1914, le physicien hongrois Szillard et le français Dozère placeront un radio-élément comme le Radium 226 au sommet du paratonnerre mais cette méthode sera interdite en 1986. A partir de cette date, oncréede nouveaux types de paratonnerre où un courant ionique issu des effluves générées autour de la pointe anticipe le traceur et amorce l'effet Corona.
3. ETUDES THEORIQUES
Les nuages responsables de l'orage sont généralement du type cumulo-nimbus. La partie supérieure du nuage, constituée de cristaux de glace, est chargée positivement, alors que la partie inférieure est chargée négativement. On assiste alorsà la mise en place d'un gigantesque condensateur dont l'épaisseur peut atteindre 2km.L'étude d'un coup de foudre montre que celui-ci ne se forme pas en une seule fois mais est précédé d'une succession de décharges peu lumineuses appelées traceurs qui progressent par bonds. Lorsque le canal fortement ionisé arrive à quelques mètres du sol, rejoint par une décharge ascendante, il se produit un court-circuit entre le nuage portéàdes milliers de volts et le sol, c'est l'arc en retour du coup de foudre dit descendant.
4. PRESENTATION DE L'EXPOSITION SUR LA FOUDRE
L'exposition comportait une cinquantaine de panneaux traitant en détail des différents points comme Dieux de la Foudre, dictons, traditions, orage en Musique, en Peinture, en Littérature, etc. La partie théorique présentait la formation de l'éclair, l'électrisation des nuages, les types d'éclairs, l'étude spectroscopique, les moyens de protection, etc. Des rappels sur l'électrostatique étaient donnés ainsi que les théories des machines électrostatiques traditionnelles mais aussi plus modernes comme les générateurs de Marx. Toutes ces présentations étaient illustrées par des expériences que le visiteur pouvait faire lui-même ou qui étaient exécutées par des responsables de l'exposition s'il pouvait y avoir un danger.
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CONCLUSION
Les dangers des charges et décharges électrostatiques pennettaient alors de présenter toutes les perturbations électromagnétiques qu'elles soient naturelles (foudre, bruit radioélectrique...), d'origines nucléaires ou industrielles (émetteurs de radiodiffusion, ou non émetteurs comme les appareils scientifiques ou industriels: un ordinateur de bureau peut provoquer des perturbations par le terminal à tube cathodique, l'alimentationàdécoupage, la base de temps à quartz). Ces perturbations peuvent aussi avoir des effets biologiques.
Il est nécessaire de se protéger d'où une connaissance indispensable des notions de masse, prise de terre, blindage, parasurtensions, paratonnerres, filtres, opto-coupleurs, etc. Dans ce but, nous avons crééàl'Université de Bourgogne, suiteàcette exposition un DESS "Compatibilité électromagnétique" qui va ouvrir en Octobre 1991.
L'impact de celte exposition a été très positif et nous avons eu en huit jours, durée de l'exposition, environ 2 000 visiteurs; en général chacun pouvait trouver un centre d'intérêt. Une visite commentée pouvait dépasser deux heures, lorsque le visiteur était passionné. Cette exposition avait reçu le soutien de l'Université de Bourgogne, de l'ANYAR, de l'ARPACST, du Ministère de la Culture, de la DRAC, du Ministère de l'Education Nationale, du CRDP, du Conseil Régional, du Musée des Beaux-Arts, du Musée de la Vie Bourguignonne, des Bibliothèques Municipale et Universitaire, de EDF et de diverses entreprises.
A partir de fin 1991, l'exposition, rendue plus souple quant àson installation grâce au Muséum d'Autun, pourra circuleràtravers la France.
