Способность проводить электрический ток характеризует электрическое сопротивление древесины. В общем случае полное сопротивление образца древесины, размещенного между двумя электродами, определяется как результирующее двух сопротивлений: объемного и поверхностного. Объемное сопротивление численно характеризует препятствие прохождению тока сквозь толщу образца, а поверхностное сопротивление определяет препятствие прохождению тока по поверхности образца. Показателями электрического сопротивления служат удельное объемное и поверхностное сопротивление. Первый из названных показателей имеет размерность ом на сантиметр (ом х см) и численно равен сопротивлению при прохождении тока через две противоположные грани кубика размером 1X1X1 см из данного материала (древесины). Второй показатель измеряется в омах и численно равен сопротивлению квадрата любого размера на поверхности образца древесины при подведении тока к электродам, ограничивающим две противоположные стороны этого квадрата. Электропроводность зависит от породы древесины и направления движения тока. В качестве иллюстрации порядка величии объемного и поверхностного сопротивления в табл. 22 приведены некоторые данные.
Таблица 22. Сравнительные данные об удельном объемном и поверхностном сопротивлении древесины.
Порода и направление | Влажность, % | Удельное объемное сопротивление, ом х см | Удельное поверхностное сопротивление, ом |
Береза, вдоль волокон | 8,2 | 4,2 х 1010 | 4,0 х 1011 |
Береза, поперек волокон | 8,0 | 8,6 х 1011 | 2,8 х 1012 |
Бук, вдоль волокон | 9,2 | 1,7 х 109 | 9,4 х 1010 |
Бук, поперек волокон | 8,3 | 1,4 х 1010 | 7,9 х 1010 |
Для характеристики электропроводности наибольшее значение имеет удельное объемное сопротивление. Сопротивление сильно зависит от влажности древесины. С повышением содержания влаги в древесине сопротивление уменьшается. Особенно резкое снижение сопротивления наблюдается при увеличении содержания связанной влаги от абсолютно сухого состояния до предела гигроскопичности. При этом удельное объемное сопротивление уменьшается в миллионы раз. Дальнейшее увеличение влажности вызывает падение сопротивления лишь в десятки раз. Это иллюстрируют данные табл. 24.
Таблица 23. Удельное объемное сопротивление древесины в абсолютно сухом состоянии.
Порода | Удельное объемное сопротивление, ом х см | |
поперек волокон | вдоль волокон | |
Сосна | 2,3 х 1015 | 1,8 х 1015 |
Ель | 7,6 х 1016 | 3,8 х 1016 |
Ясень | 3,3 х 1016 | 3,8 х 1015 |
Граб | 8,0 х 1016 | 1,3 х 1015 |
Клен | 6,6 х 1017 | 3,3 х 1017 |
Береза | 5,1 х 1016 | 2,3 х 1016 |
Ольха | 1,0 х 1017 | 9,6 х 1015 |
Липа | 1,5 х 1016 | 6,4 х 1015 |
Осина | 1,7 х 1016 | 8,0 х 1015 |
Таблица 24. Влияние влажности на электрическое сопротивление древесины.
Порода | Удельное объемное сопротивление (ом х см) поперек волокон при влажности древесины (%) | ||
0 | 22 | 100 | |
Кедр | 2,5 х 1014 | 2,7 х 106 | 1,8 х 105 |
Лиственница | 8,6 х 1013 | 6,6 х 106 | 2,0 х 105 |
Поверхностное сопротивление древесины также существенно снижается с увеличением влажности. Повышение температуры приводит к уменьшению объемного сопротивления древесины. Так, сопротивление древесины лжетсуги при повышении температуры с 22—23° до 44—45° С (примерно вдвое) падает в 2,5 раза, а древесины бука при повышении температуры с 20—21° до 50° С — в 3 раза. При отрицательных температурах объемное сопротивление древесины возрастает. Удельное объемное сопротивление вдоль волокон образцов березы влажностью 76% при температуре 0°С составило 1,2 х 107 ом см, а при охлаждении до температуры —24° С оно оказалось равным 1,02 х 108 ом см. Пропитка древесины минеральными антисептиками (например, хлористым цинком) уменьшает удельное сопротивление, в то время как пропитка креозотом мало отражается на электропроводности. Электропроводность древесины имеет практическое значение тогда, когда она применяется для столбов связи, мачт линий высоковольтных передач, рукояток электроинструментов и т. д. Кроме того, на зависимости электропроводности от влажности древесины основано устройство электрических влагомеров.