Un paratonnerre, également appelé paratonnerre ou aérogare, est une tige ou un conducteur métallique installé au sommet d’un bâtiment ou d’une structure. Sa fonction première est de protéger le bâtiment des coups de foudre en fournissant un chemin privilégié pour que la décharge électrique atteigne le sol en toute sécurité. Lorsqu’un nuage d’orage passe au-dessus de nous, il induit une grande différence de potentiel électrique entre le nuage et le sol. Cela peut provoquer un coup de foudre si la différence de potentiel devient suffisamment élevée.
Le paratonnerre fonctionne en attirant la foudre vers lui-même en raison de sa position et de sa forme proéminentes. Lorsqu’un éclair approche, la tige fournit un point de faible résistance électrique pour que la décharge frappe. Le matériau conducteur du paratonnerre permet au courant électrique de circuler sans danger jusqu’au sol au lieu de traverser le bâtiment lui-même. En offrant ce chemin facile à suivre pour la foudre, le paratonnerre contribue à prévenir les dommages à la structure et aux occupants du bâtiment.
Un paratonnerre protège un bâtiment en interceptant les coups de foudre et en conduisant le courant électrique en toute sécurité jusqu’au sol. Sans paratonnerre, un bâtiment peut être frappé par la foudre en raison de sa hauteur et de sa structure, entraînant des conséquences potentiellement catastrophiques telles qu’un incendie, des dommages structurels ou des surtensions électriques. En dissipant l’immense énergie électrique d’un éclair par un chemin dédié jusqu’au sol, le paratonnerre minimise le risque de dommage pour le bâtiment et ses occupants.
En physique, les paratonnerres fonctionnent sur la base du principe de l’électrostatique et de la conductivité électrique. Lorsqu’un nuage d’orage induit un fort champ électrique dans l’atmosphère, il crée une grande différence de potentiel entre le nuage et le sol. Un paratonnerre présente une pointe pointue ou arrondie qui améliore le champ électrique local, ce qui rend plus probable qu’une décharge de foudre se produise à la pointe plutôt qu’ailleurs. Ce phénomène est connu sous le nom d’effet couronne, où l’intensité du champ électrique est concentrée sur des points ou des bords pointus, facilitant la décharge de la charge accumulée.
Le paratonnerre conduit la charge d’un coup de foudre vers la terre via un processus appelé mise à la terre. Le conducteur est généralement connecté à un réseau de tiges ou de plaques métalliques enterrées qui s’étendent profondément dans le sol. Lorsque la foudre frappe le poteau, le courant électrique circule à travers le conducteur et dans le système de mise à la terre, qui disperse l’énergie sans danger dans la terre. Ce processus de mise à la terre garantit que le potentiel électrique du bâtiment reste équilibré et évite les dommages dus aux surtensions électriques ou aux incendies qui pourraient résulter d’un coup de foudre incontrôlé.