In quali condizioni il legno, considerato un isolante elettrico, può condurre la corrente

Si dice che il legno sia un buon isolante elettrico. Per questo motivo, in passato, gli involucri di TV e radio erano fatti di legno. Oltre alla sua capacità isolante, il legno non è magnetizzante e garantisce un funzionamento corretto e sicuro degli apparecchi. Probabilmente avrete anche sentito dire che se vi sedete su una sedia di legno per cambiare una lampadina, non può succedere nulla perché il legno non conduce l'elettricità. Tuttavia, se piove un fulmine elettrico, il posto più pericoloso è sotto un albero. Ci sono innumerevoli immagini spettacolari di elettricità che si scarica attraverso l'unico albero del paesaggio. Sorge quindi la domanda: il legno conduce l'elettricità o no? Quando e perché il legno si trasforma da isolante a conduttore di elettricità, scopritelo qui di seguito.

Il legno è un isolante elettrico o no?

Dipende dal contenuto di umidità. Più basso è il contenuto di umidità, migliore è la capacità del legno di essere un isolante elettrico. Il legno anidro non conduce affatto la corrente. Con un contenuto di umidità di 8-12%, la sua capacità di conduttore elettrico è molto bassa, quindi il legno è ancora considerato un isolante. Con l'aumentare del contenuto di acqua, aumenta anche la capacità del legno di lasciar passare la corrente. Questa capacità dipende anche da altri fattori che esamineremo tra poco.

La differenza tra gli esempi citati non è dovuta solo alla differenza di umidità, ma anche alla forza del flusso elettrico. Quando si parla di corrente elettrica normale, quella necessaria per far brillare una lampadina o far funzionare un elettrodomestico, si parla della capacità del legno di far passare o meno la corrente. Ma se c'è un flusso elettrico molto forte, come quello dei fulmini o delle linee ad alta tensione, il legno viene semplicemente attraversato, la sua capacità di resistere al passaggio è inutile. Un palo di legno sarà colpito proprio come un albero, indipendentemente dal suo contenuto di umidità. È quindi consigliabile evitare di utilizzare il legno in prossimità di linee elettriche, ad esempio salendo su una scala di legno per un'attività in altezza.

Cosa determina le proprietà di isolamento elettrico del legno

La corrente elettrica è un movimento di un flusso di cariche elettriche rappresentato da elettroni o ioni. Alcuni materiali hanno la capacità di lasciar passare questo flusso, altri no. Questa capacità dipende dalla natura dei materiali, dalla loro composizione chimica. La presenza di elettroni o ioni liberi nella composizione rende il materiale un buon conduttore di elettricità, mentre la loro assenza significa che può isolare. I metalli hanno elettroni poco legati al nucleo e quindi la corrente elettrica viene condotta facilmente. Nei componenti di base del legno - lignina, cellulosa ed emicellulosa - non ci sono ioni liberi e gli elettroni sono fortemente attratti dal nucleo. La corrente elettrica non trova le particelle che la trasportano via e quindi il flusso di cariche si arresta.

Un altro ostacolo alla corrente elettrica è la porosità del legno. Quando l'acqua fuoriesce dal legno, all'interno rimangono dei vuoti in cui può penetrare l'aria, che non è in grado di trasportare la corrente elettrica. Per questo motivo il legno diventa sempre più isolante man mano che l'aria sostituisce l'acqua.

Resistenza elettrica del legno

La capacità del legno di resistere al passaggio della corrente elettrica è chiamata rresistenza elettrica. È la proprietà elettrica più importante del legno e dipende da umidità, temperatura, specie, direzione delle venature, dimensioni del pezzo, tensione applicata.

Umidità è il più importante. Più è piccolo, meglio il legno isola. Aumentando il livello di umidità nell'intervallo legato all'acqua, cioè fino a 30% di umidità, il comportamento del legno cambia notevolmente. Questa proprietà è la base per misurare il contenuto di umidità del legno con un misuratore elettrico di umidità.

Temperatura è inversamente proporzionale alla resistenza elettrica. Più alta è la temperatura, più bassa è la resistenza elettrica. Questo perché la temperatura più elevata rende più attivi gli ioni liberi presenti nell'acqua.

Specie. Il legno non è un materiale omogeneo e le specie sono molto diverse. È comprensibile che anche il comportamento sia diverso. La disposizione dei pori, il contenuto di sali e sostanze simili, l'aria all'interno sono tutti fattori che influenzano la conducibilità elettrica.

Direzione della fibra. A parità di umidità, la conduttività può essere diversa. Ciò è dovuto anche alla percentuale di fibre longitudinali. Maggiore è la percentuale, più alta è la conduttività della specie. Tali specie sono adatte alla pirografia (salice, pioppo, frassino, molide).

Dimensioni del pezzo. Più lungo e sottile è il legno, più facilmente viene trasmessa la corrente. I pezzi corti e più spessi hanno una maggiore capacità di isolamento elettrico.

Che cosa trasforma il legno da isolante a conduttore di elettricità?

È il contenuto d'acqua a fare la differenza. Ma non è l'acqua in sé a far passare la corrente, bensì i sali in essa disciolti. L'acqua pura 100% è un perfetto isolante elettrico. Quando i sali sono disciolti in acqua, danno origine a ioni e l'acqua diventa un elettrolita che conduce la corrente.

L'acqua in natura, che spinge il cibo nell'albero in piedi e che deve essere tolta dall'albero abbattuto per trasformarlo in un'altra pianta. legno buono per l'ediliziai o mobili, non è pura. Contiene molti sali disciolti che diventano il vettore della corrente elettrica. Una volta che il legno si è asciugato, alcuni dei sali escono, mentre altri rimangono all'interno in forma solida, incapaci di condurre la corrente. Quando l'acqua ritorna, i sali si sciolgono e la soluzione elettrolitica si ripresenta.

I sali più comunemente utilizzati per aumentare la conduttività del legno sono il cloruro di sodio (sale da cucina) e il bicarbonato di sodio (lievito in polvere).

Il legno rifinito può diventare un miglior conduttore di elettricità se è rifinito con vernici lucide o con vernici o patine contenenti metalli. I pezzi antichi, con bordi o profili dorati o argentati, conducono la corrente meglio di quelli semplici.

Disegni in legno con l'elettricità

La capacità del legno bagnato di condurre la corrente viene sfruttata per ottenere le cosiddette figure di Lichtenberg. Si tratta di disegni specifici realizzati bruciando il legno con la corrente elettrica e che assomigliano a scariche elettriche nell'aria. Si tratta di un metodo molto pericoloso perché sono necessari almeno 2000 volt per produrre un piccolo disegno. Informazioni sul metodo sono disponibili sul sito quima la raccomandazione è di non applicarla perché è troppo pericolosa.

L'acqua con bicarbonato di sodio viene utilizzata per trasformare il legno in un materiale che conduce l'elettricità. Il sale da cucina è sconsigliato a causa dei composti tossici del cloro che si formano alle alte temperature sviluppate dalla scarica di migliaia di volt.

Spero che queste informazioni vi siano utili. Come sempre, le aggiunte sono benvenute. E se avete domande o dubbi, lasciateli nello spazio sottostante. Sicuramente risponderò.