¿En qué condiciones la madera, considerada un aislante eléctrico, puede conducir la corriente

Se dice que la madera es un buen aislante eléctrico. Por eso, en el pasado, las carcasas de televisores y radios eran de madera. Además de sus propiedades aislantes, no es magnetizante, lo que garantiza un funcionamiento correcto y seguro de los aparatos. Seguro que también ha oído que si se sienta en una silla de madera para cambiar una bombilla, no puede pasar nada porque la madera no conduce la electricidad. Sin embargo, si llueven rayos, el lugar más peligroso es debajo de un árbol. Hay innumerables imágenes espectaculares de electricidad descargándose a través del único árbol del paisaje. Esto nos lleva a preguntarnos: ¿conduce la madera la electricidad? Averigüe a continuación cuándo y por qué la madera pasa de ser aislante a conductora de la electricidad.

¿Es la madera un aislante eléctrico o no?

Depende del contenido de humedad. Cuanto menor es el contenido de humedad, mejor es la madera como aislante eléctrico. La madera anhidra no conduce la corriente en absoluto. Con un contenido de agua de 8-12%, su capacidad de conducción eléctrica es muy baja, y la madera sigue considerándose un aislante. A medida que aumenta el contenido de agua, también lo hace la capacidad de la madera para conducir la corriente. Esta capacidad depende también de otros factores que analizaremos en breve.

La diferencia entre los ejemplos anteriores no es sólo la diferencia de humedad, sino también la fuerza del flujo eléctrico. Cuando hablamos de corriente eléctrica normal, la necesaria para que se encienda una bombilla o funcione un electrodoméstico, estamos hablando de la capacidad de la madera para dejar pasar o no la corriente. Pero si se trata de una corriente eléctrica muy fuerte, como la de los rayos o las líneas eléctricas, entonces la madera simplemente es atravesada, y su capacidad para resistir la corriente es inútil. Un poste de madera sufrirá el mismo impacto que un árbol, independientemente de su contenido de humedad. Por lo tanto, se recomienda evitar el uso de madera cerca de líneas eléctricas, por ejemplo al subir a una escalera de madera para realizar una actividad en altura.

¿Qué determina las propiedades de aislamiento eléctrico de la madera?

La corriente eléctrica es el movimiento de un flujo de cargas eléctricas representadas por electrones o iones. Algunos materiales tienen la capacidad de permitir este flujo, otros no. Esta capacidad depende de la naturaleza de los materiales y de su composición química. La presencia de electrones o iones libres en la composición hace que el material sea un buen conductor de la electricidad, mientras que su ausencia significa que es capaz de aislar. Los metales tienen sus electrones poco ligados al núcleo, por lo que la corriente eléctrica se conduce con facilidad. En los componentes básicos de la madera -lignina, celulosa y hemicelulosa- no hay iones libres y los electrones se sienten fuertemente atraídos por el núcleo. La corriente eléctrica no encuentra partículas que la lleven más lejos, por lo que el flujo de cargas se detiene.

Otra barrera para la electricidad es la porosidad de la madera. A medida que el agua escapa de la madera, quedan huecos en su interior por los que puede penetrar el aire, que es incapaz de transportar la electricidad. Por eso la madera se vuelve cada vez más aislante a medida que el aire sustituye al agua.

Resistencia eléctrica de la madera

La capacidad de la madera para resistir el paso de la corriente eléctrica se denomina rresistencia eléctrica. Es la propiedad eléctrica más importante de la madera y depende de la humedad, la temperatura, la especie, la dirección de las fibras, el tamaño de las piezas y la tensión aplicada.

Humedad es el más importante. Cuanto más baja sea, mejor aísla la madera. El aumento del contenido de humedad en el intervalo ligado al agua, es decir, hasta una humedad de 30%, modifica considerablemente el comportamiento de la madera. En esta propiedad se basa la medición de la humedad de la madera con el medidor de humedad eléctrico.

Temperatura es inversamente proporcional a la resistencia eléctrica. Cuanto mayor es la temperatura, menor es la resistencia eléctrica. Esto se debe a que la temperatura más alta hace que los iones libres del agua sean más activos.

Especies. La madera no es un material homogéneo y las especies son muy diferentes. Como es lógico, el comportamiento también es diferente. La disposición de los poros, el contenido de sales y sustancias similares, el aire del interior de la madera son factores que influyen en la conductividad eléctrica.

Dirección de la fibra. Con la misma humedad, la conductividad puede ser diferente. Esto también se debe al porcentaje de fibras longitudinales. Cuanto mayor sea este porcentaje, mayor será la conductividad de la especie. Estas especies son adecuadas para el pirograbado (sauce, álamo, frasin, molid).

Dimensiones de la pieza. Cuanto más larga y fina es la madera, más fácilmente se transmite la corriente. Las piezas más cortas y gruesas tienen mayor capacidad de aislamiento eléctrico.

¿Qué hace que la madera pase de ser aislante a conductora de la electricidad?

Es el contenido de agua lo que marca la diferencia. Pero no es el agua en sí la que conduce la corriente, sino las sales disueltas en ella. El agua pura 100% es un perfecto aislante eléctrico. Cuando las sales se disuelven en el agua, dan lugar a iones y el agua se convierte en un electrolito que conduce la corriente.

El agua de la naturaleza, el agua que impulsa el alimento hacia el árbol en pie y que debe extraerse del árbol talado para convertirlo en buena madera para la construccióni o mueble, no es puro. Contiene muchas sales disueltas que se convierten en portadoras de la corriente eléctrica. Una vez seca la madera, algunas de las sales salen, otras permanecen en el interior en forma sólida, incapaces de conducir la corriente. Cuando vuelve el agua, las sales se disuelven y reaparece la solución electrolítica.

Las sales más utilizadas para aumentar la conductividad de la madera son el cloruro sódico (sal de mesa) y el bicarbonato sódico (bicarbonato de sodio).

La madera acabada puede ser mejor conductora de la electricidad si se le da un acabado con barniz de alto brillo o con pinturas o pátinas que contengan metales. Las piezas antiguas con bordes o perfiles dorados o plateados conducen mejor la corriente que las piezas lisas.

Dibujar en madera con electricidad

La capacidad de la madera húmeda para conducir la corriente se utiliza para obtener las llamadas figuras de Lichtenberg. Se trata de dibujos específicos producidos al quemar madera con corriente eléctrica y se asemejan a descargas eléctricas en el aire. Es un método muy peligroso porque se necesitan al menos 2000 voltios para producir un pequeño dibujo. Información sobre el método aquíPero la recomendación es no aplicarlo, ya que es demasiado peligroso.

El agua con bicarbonato sódico se utiliza para convertir la madera en un material conductor de la electricidad. La sal de mesa no es recomendable debido a los compuestos tóxicos de cloro que se forman a la alta temperatura desarrollada por la descarga de miles de voltios.

Espero que la información anterior le resulte útil. Como siempre, cualquier aportación será bienvenida. Y si tiene alguna pregunta o duda, déjela en el espacio previsto para ello. Le responderé con mucho gusto.