Quiconque s’intéresse un tant soit peu à la science fondamentale sait que l’eau et l’électricité forment une combinaison dangereuse.
Que nous ayons appris à ne jamais toucher une prise de courant avec des mains mouillées ou que nous ayons vu des films d’action dramatiques dans lesquels d’énormes câbles sont plongés dans un sol mouillé pour maîtriser un méchant, nous avons une assez bonne idée de ce que l’électricité peut faire lorsque de l’eau est impliquée.
Mais quel est le degré de dangerosité de l’électricité et quelle distance peut-elle parcourir lorsqu’elle touche l’eau ? Qu’arrive-t-il à tous les poissons lorsqu’un éclair frappe la surface de l’océan ? Voyons ce qu’il en est.
Que se passe-t-il lorsque l’électricité touche l’eau ?
Lorsque l’électricité touche de l’eau, elle transmet une charge à travers l’eau en essayant d’atteindre le sol. Les courants électriques sont toujours attirés vers le sol, où ils se stabilisent à la tension naturelle de zéro. L’eau n’est qu’un autre conducteur que l’électricité traverse pour atteindre le sol.
C’est la même chose, qu’il s’agisse d’un éclair frappant un lac ou d’un fil sous tension dans une piscine. La charge électrique traverse l’eau jusqu’à ce qu’elle atteigne la terre, où elle se neutralise.
Tout ce qui se trouve sur le chemin du courant peut également agir comme un conducteur et donc être électrocuté. C’est pourquoi il n’est pas prudent de se baigner dans des étendues d’eau pendant un orage. Il est vrai que les chances d’être électrocuté dans l’eau par la foudre sont très faibles, comme nous le verrons plus loin, mais ne prenez pas ce risque.
L’eau est-elle conductrice d’électricité ?
Techniquement, l’eau elle-même ne conduit pas l’électricité. Ce sont plutôt les impuretés présentes dans l’eau – les sels et les métaux – qui conduisent l’électricité. Comme ces sels et ces métaux sont présents dans toutes les eaux naturelles, toutes les eaux tendent à conduire l’électricité.
Ce n’est pas un superconducteur, ce qui signifie qu’il y a une résistance. Plus l’électricité doit parcourir de distance, plus la tension est faible.
L’électricité ne traverse donc pas l’eau distillée de la même manière qu’elle traverse l’eau naturelle. Mais dès que quelque chose d’autre pénètre dans l’eau distillée, celle-ci se charge naturellement d’impuretés qui la rendent à nouveau conductrice. Vous ne pouvez donc pas vous cacher dans une baignoire remplie d’eau distillée, car vous la contamineriez et la rendriez conductrice d’électricité.
L’eau à forte teneur en minéraux et en sel conduit davantage l’électricité. L’eau de mer est donc généralement plus conductrice que l’eau des lacs ou l’eau du robinet.
Quelle est la distance parcourue par l’électricité dans l’eau ?
La distance que l’électricité peut parcourir dans l’eau dépend d’un certain nombre de facteurs, notamment la tension, la pureté et le mouvement de l’eau, et la présence d’une borne négative attirant le courant ou la recherche de la terre. À titre indicatif, un coup de foudre typique peut parcourir trois mètres dans l’eau.
En fait, la distance que l’électricité peut parcourir est constamment réduite en raison de la résistance. L’eau n’est pas un superconducteur et, par conséquent, plus le courant se déplace, plus la tension s’affaiblit jusqu’à ce qu’elle se dissipe.
Il en va de même pour une charge électrique ponctuelle – comme un éclair – ou un courant constant, comme si un câble électrique tombait dans une étendue d’eau. Dans les deux cas, il s’agit toujours d’un courant unique, qui se dissipe sur la distance.
La différence est qu’un coup de foudre électrocute immédiatement tout ce qui se trouve dans un rayon de 20 pieds, puis s’estompe complètement. Un câble électrique peut constamment électrocuter tout ce qui se trouve dans le rayon d’action de son courant jusqu’à ce que l’électricité soit coupée.
Pourquoi les poissons ne sont-ils pas électrocutés lorsque la foudre frappe la mer ?
La seule raison pour laquelle les poissons ne sont pas électrocutés lorsque la foudre frappe la mer est qu’ils ont tendance à nager loin de la surface. À partir du point d’impact, la foudre crée un courant électrique sur une distance de 20 pieds dans toutes les directions de l’eau – la plupart des poissons nagent en dessous de ce niveau.
En théorie, les poissons peuvent donc être électrocutés s’ils nagent près de la surface. Toute autre faune aquatique nageant près de la surface à proximité d’un éclair pourrait également être électrocutée. En théorie, cela inclut les dauphins et les baleines.
Cependant, le nombre de fois où la foudre a frappé l’océan n’est pas très élevé, et comparé à la vaste surface des océans du monde, les chances qu’un coup de foudre tombe à moins de 20 pieds d’une créature nageant à la surface sont extrêmement faibles.
Cela ne veut pas dire que c’est impossible, et il est probable que des dauphins et des baleines aient été tués par la foudre à un moment ou à un autre de l’histoire. Mais les chances sont si minces qu’il n’existe aucun cas répertorié.
Est-il possible d’électrocuter l’océan ?
En pratique, il n’est pas possible d’électrocuter l’océan. En théorie, c’est possible, mais pas avec n’importe quelle quantité de courant électrique qui pourrait être produite naturellement ou par l’homme. La surface des océans et leur profondeur rendent la chose impossible.
Il est généralement admis qu’un seul éclair ne peut faire passer un courant qu’à travers une trentaine de mètres d’eau dans toutes les directions. Un éclair typique transporte environ 300 millions de volts et environ 30 000 ampères.
Faisons donc le calcul. Si un éclair peut atteindre 6 mètres dans toutes les directions, cela signifie qu’il électrocute essentiellement une demi-sphère d’eau à la surface et en dessous.
Nous savons que le « rayon » est de 20 pieds et, en utilisant la formule pour calculer le volume d’une sphère (4 divisé par trois multiplié par le cube du rayon) que nous pouvons ensuite diviser par deux pour obtenir la demi-sphère, nous savons qu’un seul éclair peut électrocuter 16 755 pieds cubes d’eau.
Les océans du monde contiennent environ 321 millions de milles cubes d’eau. Un seul mille cube équivaut à 147 197 952 000 (un peu plus de 147 milliards) pieds cubes.
Il s’agit là de sommes considérables, mais la réponse est qu’il faudrait 2 820 086 100 000 000 (2,8 quintillions) d’éclairs pour électrocuter l’ensemble des océans de la planète.
Et c’est pourquoi, pratiquement, ce n’est pas possible.
Comment savoir si l’eau est électrifiée ?
Il n’y a pas de signes visuels évidents que l’eau est électrifiée. En théorie, l’électricité réchauffe l’eau et peut donc provoquer des bulles, mais le courant doit être exceptionnellement élevé, ce qui est rare.
Vous pouvez utiliser un détecteur de choc pour vérifier si l’eau est électrifiée.
A Alerte au choc est un outil très pratique si vous possédez une piscine ou un étang et que vous craignez qu’il soit électrifié, soit par une pompe, soit par une autre connexion électrique à proximité. Il vous indiquera rapidement s’il y a un courant électrique dans l’eau.
Alerte au choc
- Détecte la tension électrique dans l’eau
- Protège contre les chocs électriques dangereux
Certaines personnes en ligne suggèrent que vous pouvez tester l’eau en utilisant le dos de votre main. La théorie est que, s’il y a un courant dans l’eau, il contractera vos muscles et provoquera la contraction de votre bras et de votre main, la réaction éloignant votre bras de l’eau avant qu’elle n’ait le temps de causer des dommages.
Je ne recommanderais pas ce test comme étant sûr, car il peut se dérouler de plusieurs façons. Si l’eau vous a éclaboussé et a créé un chemin vers la paume, vous risquez de sursauter dans l’autre sens.
Et si vous avez glissé pour une raison quelconque et que vous avez immergé votre main, vous subirez probablement une électrocution mortelle si la tension est suffisamment élevée pour cela.
Considérez toujours l’eau potentiellement électrifiée comme un danger extrêmement dangereux et utilisez les outils appropriés pour la tester.
L’électricité peut-elle remonter une cascade ?
En théorie, l’électricité peut remonter une chute d’eau. Cependant, il est peu probable qu’elle le fasse. L’électricité cherche le chemin de moindre résistance, qui ne sera probablement pas le courant d’une chute d’eau – elle se dirigera plutôt vers la terre le plus rapidement possible.
N’oubliez pas que ce ne sont pas les molécules d’eau qui conduisent l’électricité, mais le sel et les métaux présents dans l’eau qui transportent les électrons. En fonction de la taille et de la vitesse de la chute d’eau, il est probable que beaucoup d’air soit brassé dans l’eau et que le courant ne soit pas régulier.
Cela signifie qu’il y a moins de chemin naturel entre les sels et les métaux pour que les électrons se déplacent, et le courant cherchera donc une alternative plus facile, probablement le sol dans lequel la chute d’eau se jette.
En soi, le courant n’arrête pas l’électricité, et si le courant est lisse, l’électricité pourrait facilement voyager en amont plutôt qu’en aval si c’était le chemin le plus facile vers la terre. Les chutes d’eau ne sont généralement pas lisses, donc cela n’arriverait pas.
En bref
Bien qu’il faille toujours respecter l’électricité lorsqu’il s’agit d’eau, ce n’est pas quelque chose qui doit vous faire paniquer à tout moment. Bien que l’électricité passe à travers la plupart des eaux, elle n’est pas super-conductrice.
C’est toujours dangereux, mais tout dépend du volume d’eau. Un grille-pain sous tension jeté dans une baignoire vous tuera. Un grille-pain vivant jeté à l’autre bout d’une piscine ne le sera pas. Ce n’est pas un exemple courant, mais vous voyez ce que je veux dire.
Il faut tout de même faire preuve de bon sens pour prendre soin de soi. Certes, les chances d’être électrocuté par la foudre sur un lac ou un océan sont rares, mais pourquoi s’y risquer ? Respectez les effets de l’électricité et prenez des précautions raisonnables à tout moment.
