Dans quelles conditions le bois, considéré comme un isolant électrique, peut-il conduire le courant ?

On dit que le bois est un bon isolant électrique. C'est pourquoi, dans le passé, les boîtiers des téléviseurs et des radios étaient en bois. Outre sa capacité d'isolation, le bois n'était pas magnétisant, ce qui garantissait le bon fonctionnement et la sécurité des appareils. Vous avez probablement aussi entendu dire que si vous vous asseyez sur une chaise en bois pour changer une ampoule, il ne se passera rien car le bois ne conduit pas l'électricité. En revanche, s'il pleut des éclairs électriques, l'endroit le plus dangereux est sous un arbre. On ne compte plus les images spectaculaires d'électricité se déchargeant à travers le seul arbre du paysage. La question se pose donc : le bois est-il ou non conducteur d'électricité ? Découvrez ci-dessous quand et pourquoi le bois passe du statut d'isolant à celui de conducteur d'électricité.

Le bois est-il un isolant électrique ou non ?

Cela dépend du taux d'humidité. Plus le taux d'humidité est faible, plus le bois est un bon isolant électrique. Le bois anhydre ne conduit pas du tout le courant. À une teneur en eau de 8-12%, sa capacité en tant que conducteur électrique est très faible, de sorte que le bois est toujours considéré comme un isolant. Plus la teneur en eau augmente, plus la capacité du bois à laisser passer le courant augmente. Cette capacité dépend également d'autres facteurs, que nous examinerons dans un instant.

La différence entre les exemples ci-dessus n'est pas seulement due à la différence d'humidité, mais aussi à la force du courant électrique. Lorsque nous parlons du courant électrique normal, celui qui est nécessaire pour qu'une ampoule s'allume ou qu'un appareil fonctionne, nous parlons de la capacité du bois à laisser passer le courant ou non. Mais s'il y a un flux électrique très fort, comme la foudre ou les lignes à haute tension, alors le bois est simplement traversé, sa capacité à résister au passage est inutile. Un poteau en bois sera frappé comme un arbre, quel que soit son taux d'humidité. Il est donc conseillé d'éviter d'utiliser le bois à proximité des lignes électriques, par exemple en montant sur une échelle en bois pour une activité en hauteur.

Qu'est-ce qui détermine les propriétés d'isolation électrique du bois ?

Le courant électrique est un mouvement d'un flux de charges électriques représentées par des électrons ou des ions. Certains matériaux ont la capacité de laisser passer ce flux, d'autres non. Cette capacité dépend de la nature des matériaux, de leur composition chimique. La présence d'électrons ou d'ions libres dans la composition fait du matériau un bon conducteur d'électricité, tandis que leur absence signifie qu'il peut isoler. Les métaux ont des électrons faiblement liés au noyau et le courant électrique est donc facilement conduit. Dans les composants de base du bois - lignine, cellulose et hémicellulose - il n'y a pas d'ions libres et les électrons sont fortement attirés par le noyau. Le courant électrique ne trouve pas de particules pour l'emporter et le flux de charges est donc interrompu.

Un autre obstacle au courant électrique est la porosité du bois. Lorsque l'eau s'échappe du bois, des vides sont laissés à l'intérieur, où l'air peut pénétrer, ce qui n'a pas la capacité de transporter le courant électrique. C'est pourquoi le bois devient de plus en plus isolant au fur et à mesure que l'air remplace l'eau.

Résistance électrique du bois

La capacité du bois à résister au passage du courant électrique est appelée rla résistance électrique. C'est la propriété électrique la plus importante du bois et elle dépend de l'humidité, de la température, de l'essence, de la direction du grain, des dimensions de la pièce et de la tension appliquée.

Humidité est le plus important. Plus il est faible, mieux le bois isole. L'augmentation du taux d'humidité dans la plage liée à l'eau, c'est-à-dire jusqu'à 30% d'humidité, modifie considérablement le comportement du bois. Cette propriété est à la base de la mesure de l'humidité du bois à l'aide d'un humidimètre électrique.

Température est inversement proportionnelle à la résistance électrique. Plus la température est élevée, plus la résistance électrique est faible. Cela s'explique par le fait que l'augmentation de la température rend les ions libres présents dans l'eau plus actifs.

Espèce. Le bois n'est pas un matériau homogène et les essences sont très différentes. Il est donc compréhensible que son comportement soit également différent. La disposition des pores, la teneur en sels et autres substances similaires, l'air à l'intérieur sont autant de facteurs qui influencent la conductivité électrique.

Direction de la fibre. Pour une même humidité, la conductivité peut être différente. Ceci est également dû au pourcentage de fibres longitudinales. Plus ce pourcentage est élevé, plus la conductivité de l'essence est importante. Ces essences conviennent à la pyrogravure (saule, peuplier, etc.), frasine, molid).

Dimensions de la pièce. Plus le bois est long et fin, plus le courant se transmet facilement. Les pièces courtes et épaisses ont une plus grande capacité d'isolation électrique.

Qu'est-ce qui fait du bois un isolant et un conducteur d'électricité ?

C'est la teneur en eau qui fait la différence. Mais ce n'est pas l'eau elle-même qui conduit le courant, mais les sels qui y sont dissous. L'eau pure 100% est un parfait isolant électrique. Lorsque des sels sont dissous dans l'eau, ils donnent naissance à des ions et l'eau devient un électrolyte qui conduit le courant.

L'eau dans la nature, qui pousse la nourriture dans l'arbre sur pied et qui doit être retirée de l'arbre abattu pour le transformer en un produit de consommation. bon bois pour la constructioni ou meuble, elle n'est pas pure. Il contient de nombreux sels dissous qui deviennent le support du courant électrique. Lorsque le bois est sec, certains sels sortent, d'autres restent à l'intérieur sous forme solide, incapables de conduire le courant. Lorsque l'eau revient, les sels se dissolvent et la solution électrolytique réapparaît.

Les sels les plus couramment utilisés pour augmenter la conductivité du bois sont le chlorure de sodium (sel de table) et le bicarbonate de soude (poudre à lever).

Le bois fini peut devenir un meilleur conducteur d'électricité s'il est recouvert d'un vernis brillant ou de peintures ou patines contenant des métaux. Les pièces anciennes, dont les bords ou les profils sont dorés ou argentés, conduisent mieux le courant que les pièces ordinaires.

Dessins en bois à l'électricité

La capacité du bois humide à conduire le courant est utilisée pour obtenir des figures dites de Lichtenberg. Il s'agit de dessins spécifiques réalisés en brûlant du bois avec du courant électrique et qui ressemblent à des décharges électriques dans l'air. Il s'agit d'une méthode très dangereuse car il faut un minimum de 2000 volts pour produire un petit dessin. Des informations sur cette méthode sont disponibles à l'adresse suivante icimais il est recommandé de ne pas l'appliquer car c'est beaucoup trop dangereux.

L'eau additionnée de bicarbonate de soude est utilisée pour transformer le bois en un matériau conducteur d'électricité. Le sel de table n'est pas recommandé en raison des composés chlorés toxiques qui se forment à la température élevée développée par la décharge de milliers de volts.

J'espère que ces informations vous seront utiles. Comme d'habitude, les ajouts sont les bienvenus. Et si vous avez des questions ou des interrogations, n'hésitez pas à les laisser dans l'espace ci-dessous. Je ne manquerai pas de vous répondre.