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 alloggiamenti di TV e radio erano realizzati in legno. Oltre alle sue proprietà isolanti, il legno non è magnetizzante e garantisce un funzionamento corretto e sicuro degli apparecchi. Probabilmente avrete anche sentito dire che se ci si siede 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, il posto più pericoloso è sotto un albero. Ci sono innumerevoli immagini spettacolari di elettricità che si scarica attraverso l'unico albero del paesaggio. La domanda che sorge spontanea è: il legno conduce l'elettricità? Scoprite quando e perché il legno si trasforma da isolante a conduttore di elettricità.

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 d'acqua di 8-12%, la sua capacità di conduzione elettrica è molto bassa e il legno è ancora considerato un isolante. Con l'aumentare del contenuto d'acqua, aumenta anche la capacità del legno di condurre la corrente. Questa capacità dipende anche da altri fattori che analizzeremo a breve.

La differenza tra gli esempi citati non è solo la differenza di umidità, ma anche la forza del flusso di elettricità. Quando si parla di corrente elettrica normale, quella necessaria per l'accensione di una lampadina o il funzionamento di un elettrodomestico, si parla della capacità del legno di lasciar passare o meno la corrente. Ma se si tratta di una corrente elettrica molto forte, come quella dei fulmini o delle linee elettriche, il legno viene semplicemente attraversato e la sua capacità di resistere alla corrente è inutile. Un palo di legno subisce la stessa scossa di un albero, indipendentemente dal contenuto di umidità. Si raccomanda pertanto di 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 il movimento di un flusso di cariche elettriche rappresentato da elettroni o ioni. Alcuni materiali hanno la capacità di permettere questo flusso, altri no. Questa capacità dipende dalla natura dei materiali e 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 è in grado di isolare. I metalli hanno gli elettroni legati al nucleo e quindi la corrente elettrica viene condotta facilmente. Nei mattoni 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 particelle che la trasportino ulteriormente e quindi il flusso di cariche si interrompe.

Un'altra barriera all'elettricità è la porosità del legno. Quando l'acqua fuoriesce dal legno, all'interno di esso rimangono dei vuoti in cui può penetrare l'aria, che non è in grado di trasportare l'elettricità. 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 fibre, dimensione dei pezzi, tensione applicata.

Umidità è il più importante. Più è basso, meglio il legno isola. L'aumento del contenuto di umidità nell'intervallo legato all'acqua, cioè fino a 30% di umidità, cambia notevolmente il comportamento del legno. È su questa proprietà che si basa la misurazione dell'umidità del legno con il 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. Comprensibilmente, anche il comportamento è diverso. La disposizione dei pori, il contenuto di sali e sostanze simili, l'aria all'interno del legno sono tutti fattori che influenzano la conduttività elettrica.

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

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

Che cosa trasforma il legno da isolante a conduttore elettrico?

È il contenuto d'acqua a fare la differenza. Ma non è l'acqua in sé a condurre 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 della natura, l'acqua che spinge il cibo nell'albero in piedi e che deve essere tolta dall'albero abbattuto per trasformarlo in un'acqua di vegetazione. 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 riappare.

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

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

Disegnare nel legno con l'elettricità

La capacità del legno bagnato di condurre la corrente viene sfruttata per produrre le cosiddette figure di Lichtenberg. Si tratta di disegni specifici ottenuti bruciando il legno con una corrente elettrica e che assomigliano a scariche elettriche nell'aria. È un metodo molto pericoloso perché occorrono almeno 2000 volt per produrre un piccolo disegno. Informazioni sul metodo quiMa la raccomandazione è di non applicarlo perché è troppo pericoloso.

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. Sono sicuro che vi risponderò.