La foudre est un processus qui se produit lorsque les charges positives et négatives présentes dans le nuage s’accumulent de telle sorte qu’une étincelle de foudre se produit entre les deux dans le nuage. La foudre peut causer la destruction généralisée de divers bâtiments et la perte de vies humaines et animales. Plus le bâtiment est haut, plus il y aurait de menaces. La foudre augmente la chaleur dans les matériaux et augmente à des températures élevées provoquant un incendie dans le bâtiment. Le paratonnerre est un dispositif utile pour protéger les bâtiments de l’effet de la foudre.
Une tige métallique placée au-dessus d’un bâtiment pour le protéger d’un coup de foudre est connue sous le nom de paratonnerre. Ce conducteur est frappé en premier par la foudre sans frapper directement le bâtiment, empêchant ainsi l’incendie ou l’électrocution. Il fournit un chemin inoffensif et facile pour que l’énergie de la foudre passe dans le sol sans endommager la structure des bâtiments. Le chemin ou le système de mise à la terre est installé du haut vers le bas du bâtiment. Le conducteur fournit un chemin de résistance médiocre entre le sommet de la tige conductrice à travers une bande métallique substantielle jusqu’au sol. Par conséquent, le courant du coup de foudre est dévié à travers la tige et évite de traverser le bâtiment.
Le paratonnerre fonctionne sur le principe de l’induction. Lorsqu’un nuage complètement chargé passe par le bâtiment, le conducteur est chargé de manière opposée par le processus d’induction et cette charge acquise se déplace vers la terre à travers le système de mise à la terre. La longueur électrique de sa tige sera toujours supérieure à sa longueur physique. L’air devient conducteur en présence d’un champ électrique important, et ce champ électrique est plus fort autour d’objets tranchants que les objets dont la surface est plus plate.
Lors de l’accumulation de foudre, des charges sont induites au sommet du paratonnerre pointu par la charge nuageuse. La longueur effective du trajet conducteur du conducteur est prolongée car la charge induite est suffisamment importante et l’air autour de la pointe du paratonnerre. Les paratonnerres récents sont légèrement arrondis car le champ électrique créé par un conducteur à point rond chargé est plus petit par rapport à un point pointu. Par conséquent, l’air conducteur couvre une plus grande distance au-dessus de la tige paratonnerre. L’ionisation de l’air autour d’une tige de paratonnerre permet alors à la foudre de frapper de manière plus aléatoire.
Les paratonnerres peuvent également être appelés paratonnerres, embouts, terminaux à air ou dispositifs de terminaison de grève. Ces tiges sont de formes différentes telles que le type creux, le type plein, le type pointu, le type arrondi, les bandes plates ou les brosses à poils. La principale caractéristique d’un paratonnerre est que les matériaux utilisés pour fabriquer le conducteur sont des matériaux conducteurs tels que le cuivre et l’aluminium. Généralement, le cuivre et ses alliages sont destinés à la fabrication de dispositifs de protection contre la foudre. L’avantage principal d’une tige de paratonnerre est de rendre l’air qui l’entoure conducteur et de contribuer à la décharge des nuages sans que la foudre ne soit produite et de minimiser le nombre de chances d’un coup de foudre. De nombreux appareils ont besoin d’une protection contre les dommages externes tels que le potentiel de pas, le potentiel tactile, etc. et doivent toujours être protégés.
Les nuages fortement chargés sont chargés d’électrons ionisés à haute densité sur la couche externe, qui induisent une charge opposée autour du paratonnerre et est presque égale au potentiel présent dans le nuage. Ce phénomène attire la foudre vers des charges opposées accumulées autour du conducteur, crée un chemin virtuel pour que la foudre évacue la charge électrique à fort potentiel le long du conducteur.
Le paratonnerre est placé sur le coin le plus haut, où le paratonnerre est monté sur une base de montage et relié à une tige de mise à la terre ou à une tige de mise à la terre par un câble en cuivre. La foudre absorbée par le paratonnerre est déviée par ce chemin en évitant tout dommage à la structure.
Le seul but d’un paratonnerre est d’offrir un chemin de faible résistance à la foudre et lui permet de traverser le sol sans impacter la structure physique. La protection contre la foudre est essentielle pour protéger l’homme, les structures, les lignes de transmission, les équipements électriques en contrôlant différents types de risques liés aux dangers thermiques, mécaniques et électriques du courant d’éclair. Les risques comprennent les risques pour une personne ainsi que pour les structures et les équipements internes. La foudre trouve toujours un moyen de traverser le meilleur conducteur et de le traverser là où le milieu pourrait être un arbre ou un bâtiment. Lorsque le nuage complètement chargé passe au-dessus du paratonnerre, la charge électrique descend jusqu’à ce que le nuage soit complètement déchargé. Par conséquent, il n’y aura pas de flash ou de bruit de tonnerre pendant ce processus.