MEDICION DE LA RESISTENCIA Y RESISTIVIDAD ELECTRICA DE TERRENOS
UTILIZANDO ELECTRODOS HEMISFERICOS
AUTOR: J. LLAURY
INTRODUCCION
Para realizar un buen proyecto de puesta a tierra es primordial conocer la resistividad
eléctrica del terreno donde se va a instalar la poza a tierra. Obviamente, una puesta a
tierra requiere cumplir una serie de procedimientos. En este trabajp de investigación
sólo se abordó uno de ellos: el cálculo de la resistividad y resistencia eléctrica del
terreno. Cabe mencionar que el presente papercito (#3) es la recopilación de un
trabajo de investigación realizado por el autor en al año 2005.
MEDICION DE LA RESISTENCIA ELECTRICA DE UN TERRENO MEDIANTE UN MODELO
CIRCUITAL
Este método resuelve la resistencia eléctrica de un terreno mediante un modelo
circuital sugerido en el libro de Electromagnetismo de John Kraus (Problema N° 4-4-2)
donde se propone que para medir la resistencia de la trayectoria en el terreno entre
dos varillas metálicas de conexión a tierra, se conecta una batería de fem “U” voltios
en serie con un resistor de R y un miliamperímetro entre varillas. Con la batería
conectada en una forma, el aparato dá una lectura de I1 (mA), pero con la polaridad
invertida el aparato dio una lectura de I2 (mA). Se calcula la resistencia eléctrica del
terreno suponiendo que la diferencia en las lecturas se debe a una “fuerza
electromotriz” en serie con la trayectoria del terreno la cual puede ser provocada por
la acción electrolítica entre las varillas y el terreno, asimismo, se calcula el valor de la
“fem del terreno”.
U
R
A
varilla metálica I1
TERRENO
FIG.1. Batería, resistor, amperímetro y varillas metálicas para la medición de la resistencia del
terreno.
La solución consta de dos partes:
, 1) Circuito eléctrico equivalente con los bornes de la batería dispuestos de la forma
indicada en la Fig.2.
2) Circuito eléctrico equivalente con los bornes de la batería dispuestos en sentido
contrario (Fig. 3), respecto a la figura anterior.
R U
A
I1
FIG. 55.- Circuito
UTERR RTERR
Fig 2.Circuito eléctrico equivalente con la batería dispuesta de una manera.
La fig1 es el diagrama eléctrico de acuerdo a lo mencionado y sugerido en el
enunciado.
De la fig2, se tiene:
U + UTERR = i1.(R + RTERR)
(1)
R U
A
I2
UTERR RTERR
FIG. 3.- Circuito eléctrico equivalente con los bornes de la batería invertidos.
De la fig3, se tiene:
U - UTERR = i2.(R + RTERR)
(2)
Resolviendo el sistema de ecuaciones (1) y (2) se obtienen:
La resistencia del terreno
2.U
RTERR = i + i − R
1 2
(3)
Y la fem electromotriz ficticia del terreno (UTERR), resulta:
UTILIZANDO ELECTRODOS HEMISFERICOS
AUTOR: J. LLAURY
INTRODUCCION
Para realizar un buen proyecto de puesta a tierra es primordial conocer la resistividad
eléctrica del terreno donde se va a instalar la poza a tierra. Obviamente, una puesta a
tierra requiere cumplir una serie de procedimientos. En este trabajp de investigación
sólo se abordó uno de ellos: el cálculo de la resistividad y resistencia eléctrica del
terreno. Cabe mencionar que el presente papercito (#3) es la recopilación de un
trabajo de investigación realizado por el autor en al año 2005.
MEDICION DE LA RESISTENCIA ELECTRICA DE UN TERRENO MEDIANTE UN MODELO
CIRCUITAL
Este método resuelve la resistencia eléctrica de un terreno mediante un modelo
circuital sugerido en el libro de Electromagnetismo de John Kraus (Problema N° 4-4-2)
donde se propone que para medir la resistencia de la trayectoria en el terreno entre
dos varillas metálicas de conexión a tierra, se conecta una batería de fem “U” voltios
en serie con un resistor de R y un miliamperímetro entre varillas. Con la batería
conectada en una forma, el aparato dá una lectura de I1 (mA), pero con la polaridad
invertida el aparato dio una lectura de I2 (mA). Se calcula la resistencia eléctrica del
terreno suponiendo que la diferencia en las lecturas se debe a una “fuerza
electromotriz” en serie con la trayectoria del terreno la cual puede ser provocada por
la acción electrolítica entre las varillas y el terreno, asimismo, se calcula el valor de la
“fem del terreno”.
U
R
A
varilla metálica I1
TERRENO
FIG.1. Batería, resistor, amperímetro y varillas metálicas para la medición de la resistencia del
terreno.
La solución consta de dos partes:
, 1) Circuito eléctrico equivalente con los bornes de la batería dispuestos de la forma
indicada en la Fig.2.
2) Circuito eléctrico equivalente con los bornes de la batería dispuestos en sentido
contrario (Fig. 3), respecto a la figura anterior.
R U
A
I1
FIG. 55.- Circuito
UTERR RTERR
Fig 2.Circuito eléctrico equivalente con la batería dispuesta de una manera.
La fig1 es el diagrama eléctrico de acuerdo a lo mencionado y sugerido en el
enunciado.
De la fig2, se tiene:
U + UTERR = i1.(R + RTERR)
(1)
R U
A
I2
UTERR RTERR
FIG. 3.- Circuito eléctrico equivalente con los bornes de la batería invertidos.
De la fig3, se tiene:
U - UTERR = i2.(R + RTERR)
(2)
Resolviendo el sistema de ecuaciones (1) y (2) se obtienen:
La resistencia del terreno
2.U
RTERR = i + i − R
1 2
(3)
Y la fem electromotriz ficticia del terreno (UTERR), resulta:
