התנגדות קרקע: הגדרה גורמים ושיטות מדידה

תנגדות האדמה מוגדרת כתנגדות שהאלקטרודה של האדמה מציעה לזרימת הזרם לאדמה. היא ידועה גם כתנגדות לאדמה או תנגדות לקרקע. תנגדות האדמה היא פרמטר חשוב לתכנון והגנה על מערכות קרקעות, כיוון שהיא משפיעה על הבטיחות וביצועי התקנות חשמליות.

מהו אלקטרודה של אדמה?

אלקטרודה של אדמה היא מוט או לוח מתכת שנקבר באדמה ומחובר למתח האדמה של מערכת חשמלית. היא מספקת נתיב עם תנגדות נמוכה עבור זרמי פאולטה וליקויים חשמליים להתפזר לאדמה. היא גם עוזרת להיצמד למתח המערכת ולהפחית הפרעות אלקטרומגנטיות.

האלקטרודה של האדמה יכולה להיות מיוצרת מנחושת, פלדה, ברזל מחומצן או חומרים אחרים בעלי מוליכות טובה ועמידות לשחיקה. הגודל, הצורה, האורך והעומק של האלקטרודה תלויים בתנאי הקרקע, ב דירוג הזרם ובשימוש במערכת הקרקעית.

מהם הגורמים המשפיעים על התנגדות האדמה?

התנגדות האדמה תלויה בעיקר בתכונות המוליכות של הקרקע בין האלקטרודה לנקודה של מתח אפס (אדמה אינסופית). המוליכות של הקרקע מושפעת מגורמים אחדים, כגון:

• המוליכות החשמלית של הקרקע, שנובעת בעיקר מאלקטרוליזה. הריכוז של מים, מלחים ורכיבים כימיים אחרים בקרקע קובע את המוליכות שלה. אדמה רטובה עם תוכן מלח גבוה יש לה מוליכות גבוהה יותר מאשר אדמה יבשה עם תוכן מלח נמוך.

• הרכב הכימי של הקרקע, המושפע מהערך pH והתכונות השחיקות שלה. אדמה חומצית או בסיסית יכולה לשחק את האלקטרודות של האדמה ולהגדיל את ההתנגדות שלה.

• גודל הדגמים, אחידות ומילוי חלקיקי הקרקע משפיעים על נקביותה ויכולת שמירת המים שלה. אדמה עם חלקיקים דקים, התפלגות אחידה ומילוי צפוף יש לה מוליכות גבוהה יותר מאשר אדמה עם חלקיקים גסים, התפלגות בלתי אחידה ומילוי רופף.

• טמפרטורת הקרקע, המושפעת מהתרחבויות תרמיות ונקודת הקפיאה שלה. טמפרטורה גבוהה יכולה להגדיל את המוליכות של הקרקע על ידי הגדלת זרימת היונים. טמפרטורות נמוכות יכולות להפחית את המוליכות של הקרקע על ידי קפיאת תוכן המים שלה.

התנגדות האדמה תלויה גם בהתנגדות של האלקטרודה עצמה והתנגדות הקשר בין פני האלקטרודה והקרקע. עם זאת, גורמים אלו הם בדרך כלל זניחים בהשוואה לתכונות המוליכות של הקרקע.

איך למדוד התנגדות אדמה?

ישנן שיטות שונות למדידת התנגדות האדמה במערכות קיימות. חלק מהשיטות הנפוצות הן:

שיטת נפילת הפוטנציאל

זו מכונה גם שיטת הנקודה השלישית או שיטת נפילת הפוטנציאל. היא דורשת שתי אלקטרודות בדיקה (אלקטרודה של זרם ואלקטרודה של פוטנציאל) ומכשיר מדידת התנגדות אדמה. האלקטרודה של הזרם נכנסת למרחק מהאלקטרודה של האדמה הקיימת לעומק שווה לעומק שלה. האלקטרודה של הפוטנציאל נכנסת ביניהן מרחק מתאים כך שהיא מחוץ לספירות ההשפעה שלהן (אזור התנגדות). המכשיר מזריק זרם ידוע דרך האלקטרודה של הזרם ומדוד את המתח בין האלקטרודה של הפוטנציאל והאלקטרודה של האדמה הקיימת. התנגדות האדמה מחושבת באמצעות חוק אוהם:

כאשר R הוא התנגדות האדמה, V הוא המתח המדוד, ו-I הוא הזרם המוזרק.

שיטה זו פשוטה ומדויקת אך דורשת ניתוק כל החיבורים לאלקטרודה של האדמה לפני הבדיקה.

שיטת הסיבוב

זוהי שיטה ידועה גם כבדיקת תדר מושרה או שיטה ללא מוטות. היא אינה דורשת אלקטרודות בדיקה או ניתוק כל חיבור לאלקטרודה של האדמה. היא משתמשת בשני סיבובים הנמצאים סביב האלקטרודה של האדמה הקיימת. סיבוב אחד מפעיל מתח לאלקטרודה והשני מדד את הזרם העובר דרכה. התנגדות האדמה מחושבת באמצעות חוק אוהם:

כאשר R הוא התנגדות האדמה, V הוא המתח המושרה, ו-I הוא הזרם המדוד.

שיטה זו נוחה ו怏速完成翻译，以下是希伯来语的翻译结果：

תנגדות האדמה מוגדרת כתנגדות שהאלקטרודה של האדמה מציעה לזרימת הזרם לאדמה. היא ידועה גם כתנגדות לאדמה או תנגדות לקרקע. תנגדות האדמה היא פרמטר חשוב לתכנון והגנה על מערכות קרקעות, כיוון שהיא משפיעה על הבטיחות וביצועי התקנות חשמליות.

מהו אלקטרודה של אדמה?

אלקטרודה של אדמה היא מוט או לוח מתכת שנקבר באדמה ומחובר למתח האדמה של מערכת חשמלית. היא מספקת נתיב עם תנגדות נמוכה עבור זרמי פאולטה וליקויים חשמליים להתפזר לאדמה. היא גם עוזרת להיצמד למתח המערכת ולהפחית הפרעות אלקטרומגנטיות.

האלקטרודה של האדמה יכולה להיות מיוצרת מנחושת, פלדה, ברזל מחומצן או חומרים אחרים בעלי מוליכות טובה ועמידות לשחיקה. הגודל, הצורה, האורך והעומק של האלקטרודה תלויים בתנאי הקרקע, ב דירוג הזרם ובשימוש במערכת הקרקעית.

מהם הגורמים המשפיעים על התנגדות האדמה?

התנגדות האדמה תלויה בעיקר בתכונות המוליכות של הקרקע בין האלקטרודה לנקודה של מתח אפס (אדמה אינסופית). המוליכות של הקרקע מושפעת מגורמים אחדים, כגון:

• המוליכות החשמלית של הקרקע, שנובעת בעיקר מאלקטרוליזה. הריכוז של מים, מלחים ורכיבים כימיים אחרים בקרקע קובע את המוליכות שלה. אדמה רטובה עם תוכן מלח גבוה יש לה מוליכות גבוהה יותר מאשר אדמה יבשה עם תוכן מלח נמוך.

• הרכב הכימי של הקרקע, המושפע מהערך pH והתכונות השחיקות שלה. אדמה חומצית או בסיסית יכולה לשחק את האלקטרודות של האדמה ולהגדיל את ההתנגדות שלה.

• גודל הדגמים, אחידות ומילוי חלקיקי הקרקע משפיעים על נקביותה ויכולת שמירת המים שלה. אדמה עם חלקיקים דקים, התפלגות אחידה ומילוי צפוף יש לה מוליכות גבוהה יותר מאשר אדמה עם חלקיקים גסים, התפלגות בלתי אחידה ומילוי רופף.

• טמפרטורת הקרקע, המושפעת מהתרחבויות תרמיות ונקודת הקפיאה שלה. טמפרטורה גבוהה יכולה להגדיל את המוליכות של הקרקע על ידי הגדלת זרימת היונים. טמפרטורות נמוכות יכולות להפחית את המוליכות של הקרקע על ידי קפיאת תוכן המים שלה.

התנגדות האדמה תלויה גם בהתנגדות של האלקטרודה עצמה והתנגדות הקשר בין פני האלקטרודה והקרקע. עם זאת, גורמים אלו הם בדרך כלל זניחים בהשוואה לתכונות המוליכות של הקרקע.

איך למדוד התנגדות אדמה?

ישנן שיטות שונות למדידת התנגדות האדמה במערכות קיימות. חלק מהשיטות הנפוצות הן:

שיטת נפילת הפוטנציאל

זו מכונה גם שיטת הנקודה השלישית או שיטת נפילת הפוטנציאל. היא דורשת שתי אלקטרודות בדיקה (אלקטרודה של זרם ואלקטרודה של פוטנציאל) ומכשיר מדידת התנגדות אדמה. האלקטרודה של הזרם נכנסת למרחק מהאלקטרודה של האדמה הקיימת לעומק שווה לעומק שלה. האלקטרודה של הפוטנציאל נכנסת ביניהן מרחק מתאים כך שהיא מחוץ לספירות ההשפעה שלהן (אזור התנגדות). המכשיר מזריק זרם ידוע דרך האלקטרודה של הזרם ומדוד את המתח בין האלקטרודה של הפוטנציאל והאלקטרודה של האדמה הקיימת. התנגדות האדמה מחושבת באמצעות חוק אוהם: