Электри́ческие сво́йства древеси́ны, совокупность свойств, отражающих взаимодействие древесины с электрическим током. К ним относятся электропроводность, электрическая прочность, диэлектрические и пьезоэлектрические свойства.

Электропроводность древесины

Электропроводность древесины заключается в способности проводить электрический ток; находится в обратной зависимости от электрического сопротивления древесины. Полное сопротивление образца древесины определяется по методике, описанной в ГОСТ 18408-73.

Сухая древесина относится к диэлектрикам, имеет очень высокое сопротивление (10¹⁵–10¹⁷ Ом·см), которое резко снижается (в десятки миллионов раз) с повышением влажности $(W)$ до предела насыщения клеточных стенок, а при дальнейшем увлажнении – лишь в сотни или десятки раз. Электрическое сопротивление вдоль волокон у большинства пород в несколько раз меньше, чем электрическое сопротивление поперёк волокон; уменьшается при повышении температуры, при отрицательных температурах возрастает. На зависимости величины электропроводности древесины от её влажности основано устройство кондуктометрических влагомеров. Электропроводность древесины имеет значение при разработке режимов резания, отделки, шлифовании древесины и др.; сухая древесина имеет очень малую электропроводность, как у лучших электроизоляционных материалов.

Электрическая прочность древесины

Электрическая прочность древесины $(E_{пр})$ характеризуется способностью противостоять пробою, т. е. снижению сопротивления при больших напряжениях. Экспериментально определяется по методике, описанной в ГОСТ 18407-73. Электрическая прочность абсолютно сухой древесины вдоль волокон составляет 1,3–1,5 кВ/мм, что в 4–7 раз меньше, чем электрическая прочность поперёк волокон; с повышением влажности она заметно снижается. Древесина обладает невысокой электрической прочностью по сравнению с другими твёрдыми изоляционными материалами; для повышения сопротивления пробою её пропитывают парафином, олифой, смолами и др.

Диэлектрические свойства древесины

Диэлектрические свойства древесины проявляются в переменном электрическом поле и характеризуются двумя показателями:

• относительная диэлектрическая проницаемость $( \varepsilon )$ – отношение ёмкости конденсатора с прокладкой из древесины к ёмкости конденсатора с воздушным зазором между электродами; у сухой древесины составляет 2–5. Существенно увеличивается при возрастании плотности древесины, при увлажнении, в меньшей мере – при увеличении температуры; вдоль волокон больше, чем поперёк в среднем в 1,1–1,6 раза; снижается при повышении частоты в диапазоне $f$=10–10¹¹ Гц;

Зависимость диэлектрической проницаемости древесины поперёк волокон от плотности абсолютно сухой древесины при разной влажности. Выполнено по материалам из книги: Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение. Москва, 2007.Зависимость диэлектрической проницаемости древесины поперёк волокон от плотности абсолютно сухой древесины при разной влажности. Выполнено по материалам из книги: Уголев Б. Н. Древесиноведение и лесное товароведение. Москва, 2007.

• тангенс угла диэлектрических потерь $( \mathrm{tg}\, \delta )$ – доля подведённой мощности, которая вследствие дипольной поляризации древесины поглощается ею и превращается в тепло. Значение $\mathrm{tg}\, \delta$ возрастает с увеличением плотности древесины (за счёт увлажнения); вдоль волокон в среднем выше в 1,7 раза, чем поперёк; зависимости от частоты и температуры имеют сложный характер и отличаются для разных диапазонов частот и влажности древесины.

Методы определения диэлектрических показателей древесины не стандартизованы. Показатели применяют для расчёта установок диэлектрического нагрева в процессах сушки, склеивания, пропитки древесины, фитосанитарной обработки и др., а также для определения влажности древесины.

Пьезоэлектрические свойства древесины

Пьезоэлектрические свойства древесины связаны с возникновением электрических зарядов на поверхности древесины под действием механических напряжений (прямой пьезоэлектрический эффект) или деформированием древесины под влиянием внешнего электрического поля (обратный пьезоэлектрический эффект). Носителем пьезоэлектрических свойств в древесине является целлюлоза, содержащая кристаллические области. Наибольший пьезоэлектрический эффект наблюдается при сжимающей и растягивающей нагрузках под углом 45° к волокнам, механические напряжения вдоль или поперёк волокон не вызывают данный эффект в древесине. Максимальный пьезоэлектрический эффект наблюдается в сухой древесине, с увеличением влажности он уменьшается, при $W\!=\!6\!-\!8 \%$ практически исчезает. Стандартизованные методы определения показателей отсутствуют. Для количественной оценки пьезоэлектрических свойств используют пьезомодули. Как пример, для древесины это отношение изменения толщины пластины к приложенному напряжению. Пьезомодули зависят от строения и характеристик древесины, имеют отрицательную корреляцию с величиной модуля упругости; возрастают при повышении температуры. Значения пьезоэлектрических модулей древесины невелики, примерно в 8–20 раз меньше, чем у кварца. Показатели пьезоэлектрического эффекта применяют для изучения анизотропии древесины и древесных материалов; явление используется при разработке неразрушающих методов контроля качества древесины, функциональных материалов на её основе и др.