Page 117 - 4275

з ґрунтом. Спеціальний металевий електрод, який для цього
використовують прийнято називати заземлювачем. Струм,
розтікаючись у ґрунті створює на його поверхні потенціали. Оскільки
заземлювач може мати різні розміри та форму, то закон розподілу
потенціалів визначається складною залежністю. Окрім того,
електричні властивості ґрунту неоднорідні, особливо ґрунту з різними
прошарками. Для того щоб спростити картину розтікання
електричного поля приймаємо, що струм стікає в землю через

одинарний заземлювач напівсферичної форми, який перебуває в
однорідному ізотропному ґрунті з питомим опором , котрий значно
перевищує питомий опір матеріалу заземлювача (рис. 5.9). Густина

струму  в точці А на поверхні ґрунту, що знаходиться на відстані х
від заземлювача визначається як відношення струму замикання на
землю до площі поверхні півкулі радіусом х:
I
  з . (5.2)
2 х  2

Для визначення потенціалу точки А виділимо елементарний шар
товщиною dx. Падіння напруги в цьому шарі становить dU=Edx.
Потенціал точки А дорівнює сумарному падінню напруги від точки А
до землі, тобто нескінченно віддаленої точки з нульовим потенціалом:


A 
  U  dU  Edx . (5.3)
A
x
Напруженість електричного поля в точці А визначається із
закону Ома, який виразимо наступною формулою:
E     . (5.4)
Підставивши це значення, одержимо:
  I  dx I 
  U   dx   з  з . (5.5)

A A 2 2 х
x x 2 х
З формули (5.5) видно, що потенціали точок ґрунту в зоні
розтікання змінюються за гіперболічним законом (рис. 5.9).
Зоною розтікання струму називається зона землі, за межами якої

електричні потенціали, обумовлені струмом замикання на землю
можна умовно прийняти за нуль. Як правило, така зона обмежується
об’ємом півсфери радіусом приблизно 20м.

117