Em que condições pode a madeira, um isolante elétrico, conduzir corrente?

Diz-se que a madeira é um bom isolante elétrico. É por isso que, no passado, as caixas dos televisores e dos rádios eram feitas de madeira. Para além das suas propriedades isolantes, a madeira também não era magnetizante, o que assegurava o funcionamento correto e seguro dos aparelhos. Provavelmente também já ouviu dizer que, se se sentar numa cadeira de madeira para mudar uma lâmpada, nada pode acontecer porque a madeira não conduz eletricidade. No entanto, se estiver a chover raios, o local mais perigoso é debaixo de uma árvore. Há inúmeras imagens espectaculares de eletricidade a descarregar através da única árvore na paisagem. Isto levanta a questão: a madeira é condutora de eletricidade? Quando e porquê a madeira passa de isolante a condutora de eletricidade, descubra a seguir.

A madeira é ou não um isolante elétrico?

Depende do teor de humidade. Quanto mais baixo for o teor de humidade, melhor é a madeira como isolante elétrico. A madeira anidra não conduz qualquer corrente eléctrica. Com um teor de água de 8-12%, a sua capacidade de condução eléctrica é muito baixa, e a madeira continua a ser considerada um isolante. À medida que o teor de água aumenta, aumenta também a capacidade da madeira para conduzir corrente eléctrica. Esta capacidade depende também de outros factores que analisaremos em seguida.

A diferença entre os exemplos anteriores não é apenas a diferença de humidade, mas também a força do fluxo de eletricidade. Quando falamos de corrente eléctrica normal, a corrente necessária para que uma lâmpada se acenda ou um aparelho funcione, estamos a falar da capacidade da madeira para deixar passar a corrente ou não. Mas se se tratar de uma corrente eléctrica muito forte, como a de um raio ou de uma linha eléctrica, a madeira é simplesmente atravessada, e a sua capacidade de resistir à corrente é inútil. Um poste de madeira será atingido da mesma forma que uma árvore, independentemente do teor de humidade. Recomenda-se, portanto, evitar a utilização de madeira perto de linhas eléctricas, por exemplo, ao subir uma escada de madeira para uma atividade em altura.

O que determina as propriedades de isolamento elétrico da madeira?

A corrente eléctrica é o movimento de um fluxo de cargas eléctricas representadas por electrões ou iões. Alguns materiais têm a capacidade de deixar passar este fluxo, outros não. Esta capacidade depende da natureza dos materiais e da sua composição química. A presença de electrões ou iões livres na composição torna o material um bom condutor de eletricidade, enquanto que a sua ausência significa que é capaz de isolar. Os metais têm os seus electrões fracamente ligados ao núcleo, pelo que a corrente eléctrica é facilmente conduzida. Nos componentes básicos da madeira - lenhina, celulose e hemicelulose - não existem iões livres e os electrões são fortemente atraídos para o núcleo. A corrente eléctrica não encontra partículas que a transportem, pelo que o fluxo de cargas é interrompido.

Outro obstáculo à eletricidade é a porosidade da madeira. À medida que a água escapa da madeira, são deixados vazios no interior da madeira onde pode penetrar o ar, que não é capaz de transportar eletricidade. É por isso que a madeira se torna cada vez mais isolante à medida que o ar substitui a água.

Resistência eléctrica da madeira

A capacidade da madeira para resistir à passagem da corrente eléctrica é designada por rresistência eléctrica. É a propriedade eléctrica mais importante da madeira e depende da humidade, temperatura, espécie, direção da fibra, tamanho da peça e tensão aplicada.

Humidade é o mais importante. Quanto mais baixo for, melhor será o isolamento da madeira. O aumento do teor de humidade na gama de humidade ligada à água, ou seja, até 30% de humidade, altera muito o comportamento da madeira. É nesta propriedade que se baseia a medição da humidade da madeira com o medidor elétrico de humidade.

Temperatura é inversamente proporcional à resistência eléctrica. Quanto maior for a temperatura, menor será a resistência eléctrica. Isto deve-se ao facto de a temperatura mais elevada tornar os iões livres na água mais activos.

Espécies. A madeira não é um material homogéneo e as espécies são muito diferentes. Como é compreensível, o comportamento também é diferente. A forma como os poros estão dispostos, o teor de sais e substâncias semelhantes, o ar no interior da madeira são factores que influenciam a condutividade eléctrica.

Direção da fibra. Com a mesma humidade, a condutividade pode ser diferente. Isto também se deve à percentagem de fibras longitudinais. Quanto maior for esta percentagem, maior será a condutividade da espécie. Estas espécies são adequadas para a pirografia (salgueiro, choupo, frasina, mólido).

Dimensões da peça. Quanto mais comprida e mais fina for a madeira, mais facilmente se transmite a corrente eléctrica. As peças mais curtas e mais grossas têm maior capacidade de isolamento elétrico.

O que transforma a madeira de isolante em condutor elétrico

É o teor de água que faz a diferença. Mas não é a água em si que conduz a corrente, mas sim os sais nela dissolvidos. A água pura 100% 100% é um isolador elétrico perfeito. Quando os sais são dissolvidos na água, dão origem a iões e a água torna-se um eletrólito que conduz a corrente.

A água da natureza, a água que leva os alimentos para a árvore em pé e que deve ser retirada da árvore abatida para a transformar em boa madeira para construçãoi ou mobiliário, não é puro. Contém muitos sais dissolvidos que se tornam o portador da corrente eléctrica. Quando a madeira está seca, alguns sais saem, outros permanecem no interior sob a forma sólida, incapazes de conduzir a corrente eléctrica. Quando a água regressa, os sais dissolvem-se e a solução electrolítica reaparece.

Os sais mais utilizados para aumentar a condutividade da madeira são o cloreto de sódio (sal de mesa) e o bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio).

A madeira acabada pode tornar-se um melhor condutor de eletricidade se for acabada com verniz de alto brilho ou com tintas ou pátinas que contenham metais. As peças antigas com bordos ou perfis dourados ou prateados conduzem melhor a corrente do que as peças simples.

Desenhar em madeira com eletricidade

A capacidade da madeira húmida para conduzir a corrente eléctrica é utilizada para produzir as chamadas figuras de Lichtenberg. Trata-se de desenhos específicos produzidos pela queima da madeira com uma corrente eléctrica e que se assemelham a descargas eléctricas no ar. É um método muito perigoso porque são necessários pelo menos 2000 volts para produzir um pequeno desenho. Informações sobre o método aquimas a recomendação é não o aplicar, pois é demasiado perigoso.

A água com bicarbonato de sódio é utilizada para transformar a madeira num material condutor de eletricidade. O sal de mesa não é recomendado devido aos compostos tóxicos de cloro que se formam à alta temperatura desenvolvida pela descarga de milhares de volts.

Espero que as informações acima sejam úteis. Como sempre, as adições são bem-vindas. E se tiver alguma pergunta ou dúvida, por favor deixe-a no espaço abaixo. Não deixarei de responder.