পৃথিবীর প্রতিরোধ কী?
পৃথিবীর প্রতিরোধ কী?
পৃথিবীর প্রতিরোধের সংজ্ঞা
পৃথিবী ইলেকট্রোড হল একটি ধাতব রড বা প্লেট যা মাটির মধ্যে পুঁতে দেওয়া হয় এবং এটি ইলেকট্রিক্যাল সিস্টেমের পৃথিবী টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত থাকে। এটি ফল্ট কারেন্ট এবং বজ্রপাত সুর্জের জন্য মাটিতে শীঘ্রই বিকিরণের জন্য একটি কম-প্রতিরোধ পথ প্রদান করে। এছাড়াও এটি সিস্টেমের ভোল্টেজ স্থিতিশীল রাখতে এবং ইলেকট্রোম্যাগনেটিক বাধা কমাতে সাহায্য করে।
পৃথিবী ইলেকট্রোড তৈরি করা যেতে পারে তামা, ইস্পাত, বা গ্যালভানাইজড লোহার মতো উপকরণ ব্যবহার করে, যারা তাদের পরিবাহিতা এবং অক্ষয় বৈশিষ্ট্যের জন্য নির্বাচিত হয়। ইলেকট্রোডের আকার, আকৃতি, দৈর্ঘ্য এবং গভীরতা মাটির অবস্থা, কারেন্ট রেটিং, এবং পৃথিবী সিস্টেমের বিশেষ প্রয়োগের উপর নির্ভর করে।
পৃথিবী প্রতিরোধে প্রভাব ফেলে যে কারণগুলি
পৃথিবীর প্রতিরোধ মূলত ইলেকট্রোড এবং শূন্য পটেনশিয়াল (অসীম পৃথিবী) বিন্দুর মধ্যে মাটির প্রতিরোধ উপর নির্ভর করে। মাটির প্রতিরোধ বেশ কিছু কারণের দ্বারা প্রভাবিত হয়, যেমন:
মাটির ইলেকট্রিক্যাল পরিবাহিতা, যা মূলত ইলেকট্রোলাইসিসের কারণে হয়। মাটির পানি, লবণ এবং অন্যান্য রাসায়নিক উপাদানের ঘনত্ব তার পরিবাহিতার নির্ধারণ করে। উচ্চ লবণ সম্পন্ন আর্দ্র মাটির প্রতিরোধ কম হয় শুকনো মাটির তুলনায় যার লবণ সম্পন্নতা কম।
মাটির রাসায়নিক উপাদান, যা তার pH মান এবং করোজন বৈশিষ্ট্যের উপর প্রভাব ফেলে। অম্লীয় বা ক্ষারীয় মাটি পৃথিবীর ইলেকট্রোডকে করোজন করতে পারে এবং এর প্রতিরোধ বাড়াতে পারে।
মাটির কণার আকার, একরূপতা এবং প্যাকিং তার পোরোসিটি এবং আর্দ্রতা ধারণ ক্ষমতার উপর প্রভাব ফেলে। একরূপ বিতরণ এবং ঘন প্যাকিং সম্পন্ন ক্ষুদ্র কণার মাটির প্রতিরোধ কম হয় বড় কণার মাটির তুলনায় যার বিতরণ অনিয়মিত এবং প্যাকিং শিথিল।
মাটির তাপমাত্রা, যা তার তাপীয় প্রসারণ এবং হিমায়িত বিন্দুর উপর প্রভাব ফেলে। উচ্চ তাপমাত্রা মাটির পরিবাহিতা বাড়াতে পারে তার আয়ন গতিশীলতা বাড়িয়ে। কম তাপমাত্রা মাটির পরিবাহিতা কমাতে পারে তার পানির বিন্দু হিমায়িত করে।
পৃথিবীর প্রতিরোধ ইলেকট্রোডের নিজের প্রতিরোধ এবং ইলেকট্রোড পৃষ্ঠ এবং মাটির মধ্যে যোগাযোগ প্রতিরোধের উপরও নির্ভর করে। তবে, এই কারণগুলি মাটির প্রতিরোধের তুলনায় সাধারণত উপেক্ষণীয়।
পৃথিবীর প্রতিরোধ পরিমাপ
বিদ্যমান সিস্টেমে পৃথিবীর প্রতিরোধ পরিমাপ করার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি রয়েছে। কিছু সাধারণ পদ্ধতি হল:
পটেনশিয়াল পতন পদ্ধতি
এই পদ্ধতি, যা 3-পয়েন্ট বা পটেনশিয়াল ড্রপ পদ্ধতি নামেও পরিচিত, দুটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড (কারেন্ট এবং পটেনশিয়াল) এবং একটি পৃথিবী প্রতিরোধ টেস্টারের প্রয়োজন। কারেন্ট ইলেকট্রোডটি পৃথিবী ইলেকট্রোড থেকে একটি দূরত্বে স্থাপন করা হয়, যা তার গভীরতা মেলে। পটেনশিয়াল ইলেকট্রোডটি তাদের মাঝে স্থাপন করা হয়, তাদের প্রতিরোধ এলাকার বাইরে। টেস্টারটি কারেন্ট ইলেকট্রোড দিয়ে একটি পরিচিত কারেন্ট ইনজেক্ট করে এবং পটেনশিয়াল এবং পৃথিবী ইলেকট্রোডের মধ্যে ভোল্টেজ পরিমাপ করে। পৃথিবীর প্রতিরোধ তখন ওহমের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
যেখানে R হল পৃথিবীর প্রতিরোধ, V হল পরিমাপকৃত ভোল্টেজ, এবং I হল ইনজেক্ট করা কারেন্ট।
এই পদ্ধতি সহজ এবং সঠিক, কিন্তু পরীক্ষার আগে পৃথিবী ইলেকট্রোডের সাথে সমস্ত সংযোগ বিচ্ছিন্ন করতে হয়।
ক্ল্যাম-অন পদ্ধতি
এটি ইনডিউসড ফ্রিকোয়েন্সি টেস্টিং বা স্টেকলেস পদ্ধতি নামেও পরিচিত। এটি কোনো পরীক্ষা ইলেকট্রোড বা পৃথিবী ইলেকট্রোডের সাথে সম্পর্ক বিচ্ছিন্ন করার প্রয়োজন নেই। এটি দুটি ক্ল্যাম ব্যবহার করে যা বিদ্যমান পৃথিবী ইলেকট্রোডের চারপাশে স্থাপন করা হয়। একটি ক্ল্যাম ইলেকট্রোডে একটি ভোল্টেজ ইনডিউস করে এবং অন্য ক্ল্যাম এর মধ্য দিয়ে প্রবাহমান কারেন্ট পরিমাপ করে। পৃথিবীর প্রতিরোধ ওহমের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
যেখানে R হল পৃথিবীর প্রতিরোধ, V হল ইনডিউসড ভোল্টেজ, এবং I হল পরিমাপকৃত কারেন্ট।
এই পদ্ধতি সুবিধাজনক এবং দ্রুত, কিন্তু একাধিক ইলেকট্রোডের সঙ্গে সমান্তরাল পৃথিবী নেটওয়ার্কের প্রয়োজন হয়।
সংযুক্ত রড পদ্ধতি
এই পদ্ধতিতে একটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড (কারেন্ট ইলেকট্রোড) এবং একটি পৃথিবী প্রতিরোধ টেস্টার প্রয়োজন। কারেন্ট ইলেকট্রোডটি পৃথিবী ইলেকট্রোডের সাথে তার দিয়ে সংযুক্ত করা হয়। টেস্টারটি তার দিয়ে একটি পরিচিত কারেন্ট ইনজেক্ট করে এবং তার এবং পৃথিবী ইলেকট্রোডের মধ্যে ভোল্টেজ পরিমাপ করে। পৃথিবীর প্রতিরোধ তখন ওহমের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
যেখানে R হল পৃথিবীর প্রতিরোধ, V হল পরিমাপকৃত ভোল্টেজ, এবং I হল ইনজেক্ট করা কারেন্ট।
এই পদ্ধতিতে পৃথিবী ইলেকট্রোডের সাথে সমস্ত সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার প্রয়োজন হয় না, কিন্তু তার এবং কারেন্ট ইলেকট্রোডের মধ্যে ভালো যোগাযোগের প্রয়োজন হয়।
স্টার-ডেল্টা পদ্ধতি
এই পদ্ধতিতে তিনটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড (কারেন্ট ইলেকট্রোড) বিদ্যমান পৃথিবী ইলেকট্রোডের চারপাশে সমবাহু ত্রিভুজের মতো সাজানো হয়। একটি পৃথিবী প্রতিরোধ টেস্টার প্রতিটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড জোড়ার মধ্য দিয়ে একটি পরিচিত কারেন্ট ইনজেক্ট করে এবং প্রতিটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড জোড়ার মধ্যে ভোল্টেজ পরিমাপ করে। পৃথিবীর প্রতিরোধ কির্চফের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
যেখানে R হল পৃথিবীর প্রতিরোধ, VAB, VBC, VCA হল প্রতিটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড জোড়ার মধ্যে পরিমাপকৃত ভোল্টেজ, এবং I হল ইনজেক্ট করা কারেন্ট।
এই পদ্ধতিতে পৃথিবী ইলেকট্রোডের সাথে সমস্ত সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার প্রয়োজন হয় না, কিন্তু অন্য পদ্ধতিগুলির তুলনায় এতে বেশি পরীক্ষা ইলেকট্রোডের প্রয়োজন হয়।
ডেড পৃথিবী পদ্ধতি
এই পদ্ধতিতে দুটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড (কারেন্ট ইলেকট্রোড) একটি পৃথিবী প্রতিরোধ টেস্টারের সাথে সিরিজে সংযুক্ত করা হয়। একটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড বিদ্যমান পৃথিবী ইলেকট্রোডের কাছাকাছি স্থাপন করা হয়, এবং অন্যটি তার দূরে স্থাপন করা হয়। টেস্টারটি দুটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড দিয়ে একটি পরিচিত কারেন্ট মাটিতে ইনজেক্ট করে এবং তাদের মধ্যে ভোল্টেজ পরিমাপ করে। পৃথিবীর প্রতিরোধ ওহমের সূত্র ব্যবহার করে গণনা করা হয়:
যেখানে R হল পৃথিবীর প্রতিরোধ, V হল পরিমাপকৃত ভোল্টেজ, এবং I হল ইনজেক্ট করা কারেন্ট।
এই পদ্ধতিতে বিদ্যমান পৃথিবী ইলেকট্রোডের সাথে সমস্ত সংযোগ বিচ্ছিন্ন করার প্রয়োজন হয় না, কিন্তু দুটি পরীক্ষা ইলেকট্রোডের মধ্যে খুব দীর্ঘ তারের প্রয়োজন হয়।
স্লোপ পদ্ধতি
এই পদ্ধতিতে একটি পরীক্ষা ইলেকট্রোড (পটেনশিয়াল ইলেকট্রোড) এবং একটি পৃথিবী প্রতিরোধ টেস্টার প্রয়োজন। পটেনশিয়াল ইলেকট্রোডটি বিদ্যমান পৃথিবী ইলেকট্রোড থেকে সোজ
