¿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, antiguamente, las carcasas de los televisores y las radios eran de madera. Además de su capacidad aislante, no magnetizaba, lo que garantizaba un funcionamiento correcto y seguro de los aparatos. Seguro que también has oído que si te sientas en una silla de madera para cambiar una bombilla, no pasa nada porque la madera no conduce la electricidad. Sin embargo, si llueven rayos eléctricos, el lugar más peligroso es debajo de un árbol. Hay innumerables imágenes espectaculares de electricidad descargándose a través del único árbol del paisaje. Así que surge la pregunta: ¿conduce la madera la electricidad o no? 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 humedad de 8-12%, su capacidad como conductor eléctrico es muy baja, por lo que la madera sigue considerándose un aislante. A medida que aumenta el contenido de agua, también lo hace la capacidad de la madera para dejar pasar la corriente. Esta capacidad también depende de otros factores, que examinaremos dentro de un momento.

La diferencia entre los ejemplos anteriores no sólo se debe a la diferencia de humedad, sino también a la fuerza de la corriente eléctrica. Cuando hablamos de la 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 fluir o no la corriente. Pero si hay un flujo eléctrico muy fuerte, como un rayo o líneas de alta tensión, entonces la madera simplemente es atravesada, su capacidad para resistir el paso es inútil. Un poste de madera será golpeado igual que un árbol, independientemente de su contenido de humedad. Por lo tanto, es aconsejable evitar el uso de la madera cerca de las líneas eléctricas, por ejemplo subiendo a una escalera de madera para una actividad en altura.

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

La corriente eléctrica es un movimiento de un flujo de cargas eléctricas representadas por electrones o iones. Algunos materiales tienen la capacidad de dejar pasar este flujo, otros no. Esta capacidad depende de la naturaleza de los materiales, 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 puede aislar. Los metales tienen 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 las partículas que la arrastren, por lo que el flujo de cargas se detiene.

Otro obstáculo para la corriente eléctrica 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 no tiene capacidad para transportar la corriente eléctrica. 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 del grano, las dimensiones de la pieza y la tensión aplicada.

Humedad es el más importante. Cuanto menor sea, mejor aislará la madera. Aumentar el nivel de humedad en el rango ligado al agua, es decir, hasta 30% de humedad, cambia mucho el comportamiento de la madera. Esta propiedad es la base para medir el contenido de humedad de la madera con un 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. Es comprensible que el comportamiento también sea diferente. La disposición de los poros, el contenido de sales y sustancias similares, el aire del interior 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 el porcentaje, mayor será la conductividad de la especie. Tales 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 cortas y más gruesas tienen mayor capacidad de aislamiento eléctrico.

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

El contenido de agua es lo que marca la diferencia. Pero no es el agua en sí lo que impulsa 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 en la naturaleza, que lleva el alimento al árbol en pie y que hay que sacar del 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 aparece de nuevo 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 (levadura en polvo).

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 lisas.

Dibujos 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 realizados quemando madera con corriente eléctrica y que se asemejan a descargas eléctricas en el aire. Es un método muy peligroso porque se necesita un mínimo de 2000 voltios para producir un pequeño dibujo. Encontrará información sobre el método en aquípero la recomendación es no aplicarlo porque 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 de costumbre, cualquier aportación será bienvenida. Y si tiene alguna pregunta o duda, déjela en el espacio de abajo. Seguro que le responderé.