Электрические свойства древесины.

изделия из массива на заказ

электропроводность древесины

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. приведены некоторые данные.

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.

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

 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.

электрическая прочность древесины

Электрическая прочность имеет значение при оценке древесины как электро изолирующего материала и характеризуется пробивным напряжением в вольтах на 1 см толщины материала. Электрическая прочность древесины невысока и зависит от породы, влажности, температуры и направления. С увеличением влажности и температуры она снижается; вдоль волокон она значительно ниже, чем поперек. Данные об электрической прочности древесины вдоль и поперек волокон приведены в табл.

электрическая прочность древесины вдоль и поперек волокон

Порода Электрическая прочность, кв на 1 см толщины при влажности 7,5—9%
вдоль волокон в радиальном направлении в тангенциальном направлении
Бук 14,0 41,5 52,0
Береза 15,2 59,8
Ольха 56,4 60,5
Дуб 39,1 47,0

При влажности древесины сосны 10% получено следующую электрическую прочность в киловольтах на 1 см толщины: вдоль волокон 16,8; в радиальном направлении 59,1; в тангенциальном направлении 77,3 (определение производилось на образцах толщиной 3 мм). Как видим, электрическая прочность древесины вдоль волокон примерно в 3,5 раза меньше, чем поперек волокон; в радиальном направлении прочность меньше, чем в тангенциальном, так как сердцевинные лучи уменьшают пробивное напряжение. Повышение влажности с 8 до 15% (вдвое) снижает электрическую прочность поперек волокон примерно в 3 раза (в среднем для бука, березы и ольхи).

Электрическая прочность (в киловольтах на 1 см толщины) .других материалов следующая: слюды 1500, стекла 300, бакелита 200, парафина 150, трансформаторного масла 100, фарфора 100. С целью повышения электрической прочности древесины и снижения электропроводности при использовании в электропромышленности в качестве изолятора ее пропитывают олифой, трансформаторным маслом, парафином, искусственными смолами; эффективность такой пропитки видна из следующих данных о древесине березы: пропитка олифой увеличивает пробивное напряжение вдоль волокон на 30%, трансформаторным маслом — на 80%, парафином — почти вдвое по сравнению с пробивным напряжением для воздушно-сухой не пропитанной древесины.

диэлектрические свойства древесины

Величина, показывающая, во сколько раз увеличивается емкость конденсатора, если воздушную прослойку между пластинами заменить такой же толщины прокладкой из данного материала, называется диэлектрической проницаемостью этого материала. Диэлектрическая проницаемость (диэлектрическая постоянная) для некоторых материалов приведена в табл.

диэлектрическая проницаемость некоторых материалов

Материал Диэлектрическая проницаемость Древесина Диэлектрическая проницаемость
Воздух 1,00 Ель сухая: вдоль волокон 3,06
в тангенциальном направлении 1,98
Парафин 2,00
в радиальном направлении 1,91
Фарфор 5,73
Слюда 7,1—7,7 Бук сухой: вдоль волокон 3,18
в тангенциальном направлении 2,20
Мрамор 8,34
в радиальном направлении 2,40
Вода 80,1

Данные для древесины показывают заметное различие между диэлектрической проницаемостью вдоль и поперек волокон; в то же время диэлектрическая проницаемость поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении различается мало. Диэлектрическая проницаемость в поле высокой частоты зависит от частоты тока и влажности древесины. С увеличением частоты тока диэлектрическая проницаемость древесины бука вдоль волокон при влажности от 0 до 12% уменьшается, что особенно заметно для влажности 12%. С увеличением влажности древесины бука диэлектрическая проницаемость вдоль волокон увеличивается, что особенно заметно при меньшей частоте тока.

В поле высокой частоты древесина нагревается; причина нагрева — потери на джоулево тепло внутри диэлектрика, происходящие под влиянием переменного электромагнитного поля. На этот нагрев расходуется часть подводимой энергии, величина которой характеризуется тангенсом угла потерь.

 

Тангенс угла потерь зависит от направления поля в отношении волокон: вдоль волокон он примерно вдвое больше, чем поперек волокон. Поперек волокон в радиальном и тангенциальном направлении тангенс угла потерь мало различается. Тангенс угла диэлектрических потерь, как и диэлектрическая проницаемость, зависит от частоты тока и влажности древесины. Так, для абсолютно сухой древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон с увеличением частоты сначала увеличивается, достигает максимума при частоте 107 гц, после чего начинает снова снижаться. В то же время при влажности 12% тангенс угла потерь с увеличением частоты резко падает, достигает минимума при частоте 105 гц, затем так же резко увеличивается.

максимальная величина тангенса угла потерь для сухой древесины

Порода Тангенс угла потерь х 10-4
вдоль волокон в тангенциальном направлении в радиальном направлении
Ель 625 345 310
Бук 585 298 319

 

С увеличением влажности древесины бука тангенс угла потерь вдоль волокон резко растет при малой (3 х 102 гц) и большой (109 гц) частоте и почти не меняется при частоте 106—107 гц.

 

Путем сравнительного исследования диэлектрических свойств древесины сосны и полученных из нее целлюлозы, лигнина и смолы было установлено, что эти свойства определяются в основном целлюлозой. Нагрев древесины в поле токов высокой частоты находит применение в процессах сушки, пропитки и склеивания.

пьезоэлектрические свойства древесины

На поверхности некоторых диэлектриков под действием механических напряжений появляются электрические заряды. Это явление, связанное с поляризацией диэлектрика, носит название прямого пьезоэлектрического эффекта. Пьезоэлектрические свойства были вначале обнаружены у кристаллов кварца, турмалина, сегнетовой соли и др. Эти материалы обладают также обратным пьезоэлектрическим эффектом, заключающимся в том, что размеры их изменяются под действием электрического поля. Пластинки из этих кристаллов находят широкое применение в качестве излучателей и приемников в ультразвуковой технике.

Эти явления обнаруживаются не только у монокристаллов, но и у целого ряда других анизотропных твердых материалов, названных пьезоэлектрическими текстурами. Пьезоэлектрические свойства были обнаружены также в древесине. Было установлено, что основной носитель пьезоэлектрических свойств в древесине — ее ориентированный компонент — целлюлоза. Интенсивность поляризации древесины пропорциональна величине механических напряжений от приложенных внешних усилий; коэффициент пропорциональности называется пьезоэлектрическим модулем. Количественное изучение пьезоэлектрического эффекта, таким образом, сводится к определению значений пьезоэлектрических модулей. В связи с анизотропией механических и пьезоэлектрических свойств древесины указанные показатели зависят от направления механических усилий и вектора поляризации.

Наибольший пьезоэлектрический эффект наблюдается при сжимающей и растягивающей нагрузках под углом 45° к волокнам. Механические напряжения, направленные строго вдоль или поперек волокон, не вызывают в древесине пьезоэлектрического эффекта. В табл. приведены значения пьезоэлектрических модулей для некоторых пород. Максимальный пьезоэлектрический эффект наблюдается в сухой древесине, с увеличением влажности он уменьшается, а затем и совсем исчезает. Так, уже при влажности 6—8% величина пьезоэлектрического эффекта очень мала. С повышением температуры до 100° С величина пьезоэлектрического модуля увеличивается. При малой упругой деформации (высоком модуле упругости) древесины пьезоэлектрический модуль уменьшается. Пьезоэлектрический модуль зависит также от ряда других факторов; однако наибольшее влияние на его величину оказывает ориентация целлюлозной составляющей древесины.

пьезоэлектрические модули древесины

Порода Пьезоэлектрические модули в 108 абсолютных электростатических единиц по образцам
радиальным тангенциальным
Сосна 0,392 0,578
Ель 0,550 0,570
Дуб 0,254 0,534
Береза 0,470 0,620

 

Открытое явление позволяет глубже изучить тонкую структуру древесины. Показатели пьезоэлектрического эффекта могут служить количественными характеристиками ориентации целлюлозы и поэтому очень важны для изучения анизотропии натуральной древесины и новых древесных материалов с заданными в определенных направлениях свойствами.

Механические свойства древесины.

общие сведения о механических свойствах древесины При использовании древесины в качестве конструкционного и поделочного материала, а также в технологических процессах обработки проявляются ее механические свойства, характеризующие способность древесины сопротивляться механическим усилиям. Показатели этих свойств древесины определяют путем специальных экспериментов —…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Электромагнитные свойства древесины.

Свойства древесины, проявляющиеся при воздействии электромагнитных излучений. Различные виды излучений, представляющих собой электромагнитные колебания, образуют спектр, охватывающий огромный диапазон длин волн. Наибольшую длину имеют радиоволны (от десятков километров до миллиметров). Действие на древесину этих видов излучений частично изложено при рассмотрении…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Звуковые свойства древесины

показатели, характеризующие распространение звука в древесине Как известно, звук представляет собой колебания, волнообразно распространяющиеся в упругих средах. Особенности распространения звуковых колебаний зависят от физических свойств среды и характеризуются рядом показателей. Скорость распространения звука тем больше, чем меньше плотность среды р…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Электрические свойства древесины.

электропроводность древесины 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…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Тепловые свойства древесины

теплоемкость древесины Способность древесины поглощать тепло характеризуется теплоемкостью. В качестве меры используется удельная теплоемкость с, которая представляет собой количество тепла, необходимое для того, чтобы нагреть древесину массой 1 кг на 1о С. Размерность удельной теплоемкости — ккал/кг х град или…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Влажность древесины

влага в древесине Наличие влаги в древесине обусловлено нормальной жизнедеятельностью живого растущего организма. В древесине срубленного дерева содержание влаги (в зависимости от условий хранения, и эксплуатации изделий) может увеличиваться или уменьшаться. В большинстве случаев практики влагу из древесины удаляют, чтобы…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Физические свойства древесины

Свойства древесины, проявляющиеся при взаимодействии ее с внешней средой, но не связанные с изменением химического состава древесинного вещества, принято называть физическим. Из этого обширного ряда свойств несколько условно выделяются свойства древесины, обнаруживающиеся под действием механических усилий. Ниже рассматриваются физические свойства,…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Химические свойства древесины

химический состав древесины Древесина состоит из органических веществ, в состав которых входят углерод С, водород Н, кислород О и немного азота. Элементарный химический состав древесины разных пород практически одинаков. В среднем абсолютно сухая древесина независимо от породы содержит 49,5% углерода,…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Макроскопическое строение древесины

макроскопическое строение древесины — заболонь, ядро, спелая древесина У большинства наших лесных пород древесина окрашена в светлые цвета, причем у одних пород нет разницы в окраске всей массы древесины, а у других — периферическая, прилегающая к коре часть древесины окрашена…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Строение древесины

строение древесины — части растущего дерева Растения делятся на низшие и высшие. К низшим относятся бесстебельные растения: бактерии, водоросли, грибы, лишайники. К высшим растениям принадлежат мхи, папоротники, голосемянные и покрытосемянные. Древесные растения, которые дают древесину как материал для разнообразного применения,…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

 
смотрим далее
Информация / Договор-оферта / Доставка / Как заказать / Оплата / Результаты поиска / контакты / Портфолио / Продукция / Двери / Домовая резьба / Лестницы / Магазин / Антикварная мебель /Банкетки, скамьи, табуреты / Деревянные резные рамы /Диваны, кресла, стулья / Зеркала / Камины резные из дерева / Комоды и тумбы / Мебель в прихожую / Мебель для детей и мам / Мини-бары, бутылочницы / Накладной декор / Полки для кухни / Резные наличники и услуги мастера / Столики декоративные / Столы / Шкафы, гардеробы / Мебель / Обучающий марериал / Руководство / Резные наличники / Резьба по дереву / Услуги мастера / Вызов мастера / Дизайнерские услуги / Консалтинговые услуги / Онлайн-консультации / Первичный дизайн и расчет

Деревянные игрушки

резьба по дереву •домовая резьба • резные наличники • резной декор • мебель • двери • лестницы • пиломатериал как заказать * доставка * оплата Для играющих детей важную часть их процесса взросления составляют игрушки. Вы не найдете ни одного…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Дом из дерева

резьба по дереву •домовая резьба • резные наличники • резной декор • мебель • двери • лестницы • пиломатериал как заказать * доставка * оплата Строительство домов из дерева во все времена можно смело назвать самым распространённым, видом строительства. Сегодня…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Деревянные храмы

Задолго до крещения Руси в ней уже были деревянные храмы. Какова была архитектура этих церквей? К сожалению, ответить на этот вопрос при тех скудных сведениях, которые дошли до нас, нет никакой возможности. Пока же у нас нет данных даже для…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Строительство деревянных домов

строительство деревянных домов — вглядимся в детали Говорить о достоинствах деревянных домов — значит повторять уже много раз сказанное. Общим местом уже давно стало то, что они «дышат» и лучше удерживают тепло, а микроклимат в них крайне благоприятен для человека….
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Деревянное зодчество

Издревле главными строительными материалами для русских зодчих были дерево и глина, благо что и того и другого было в избытке. Глиняные кирпичи, по свидетельству историков, получили на Руси распространение начиная с середины X века, а дерево в качестве основного строительного…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Плинтус деревянный

Плинтус деревянный в Хабаровске, Владивостоке и Москве. Плинтус деревянный является окончательным элементом, любого помещения после ремонта. Если плинтус деревянный, грамотно подобран с напольным покрытием, мебелью, обоями, и другими элементами интерьера, он способен подчеркнуть все достоинства помещения. Очень важно, чтоб плинтус…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Декорирование своими руками

Декорирование деревянных дверей, лестниц, арок, окон, мебели, беседок, садовой мебели, и других предметов интерьера из массива дерева. Декорирование своими руками, это увлекательный вид творчества, дающий возможность создавать собственные шедевры из обычных предметов. Благодаря создающейся на сайте коллекции резного декора, вы…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Декорирование стен

Декорирование стен в доме. Отделка стен резным декором из дерева, помогает создать эксклюзивный интерьер. Существует много комбинации декорирования стен деревянными изделиями, благодаря которым облик стен вашего дома приобретает роскошный и уютный вид. Если просто хочется обновить, интерьерный стиль и заставить…
ДАЛЕЕ

нет комментариев

Записи не найдены





Рейтинг@Mail.ru</noscript><br />
<!-- //Rating@Mail.ru counter --></p>
<p><span lang=

Оставить комментарий