Hoe meten we de aardweerstand?
Steeds meer amateurs gaan ertoe over een vakwerk antennemast in de tuin te plaatsen. In die gevallen kan het wel eens interessant zijn om van een dergelijk systeem de aardweerstand te kennen. We denken bier b. v. aan bliksembeveiliging.
Dit artikel beschrijft een eenvoudige meetmethode, waarmee de aardweerstand van een willekeurig objekt kan worden bepaald t.o.v. "ideale aarde".
Meestal pleegt men bij artikelen als deze eerst de argeloze lezer met formules om de oren te slaan en tenslotte aan het eind een klein schema'tje te krabbelen "hoe het misschien zou kunnen in de praktijk".
Wij zijn amateurs, dus draaien we de rollen om. De technici krijgen pas aan het eind hun formules. Maar dan weet u reeds hoe alles gaat!
De hele meting bestaat in feite uit een brugschakeling. Voor de voeding is wisselspanning gekozen, zodat er gemeten kan worden met een gewone hoofdtelefoon. Even tussendoor: wist u dat je met een hoofdtelefoon (laag-ohmig) al een wisselspanninkje van een millivolt kan horen? Maar al te vaak wordt de hoofdtelefoon vergeten als het om een zeer gevoelig indikatie -instrument gaat in de meettechniek. Tegenwoordig doen ze het haast allemaal met meters, hoewel dat vaak lang niet zo snel werkt. Maar enfin, op metertjes zal wel meer te verdienen zijn....
Terug naar de aardweerstand meting. Behalve een wisselspanning (b. v. afkomstig van een transistor-piepertje) en een hoofdtelefoon, hebben we nog twee metalen roeden, een potmeter (lineair), een geijkte weerstand en wat draad met krokodilbekjes eraan, nodig. De metalen roeden sloopt u gewoon voor het raam weg. Een uitgelezen gelegenheid om eindelijk op plastic gordijnrails over te gaan.
De potmeter kan 500 Ohm zijn, maar erg kritisch is dat niet. Neem maar iets, wat er op lijkt. Als het straks niet wil dan kunnen we altijd nog zien, nietwaar?
Voor de geijkte weerstand neemt u een gewone weerstand, waarvan de waarde nauwkeurig bekend is. Wedden, dat uw bevriende mede amateur u wel iets dergelijks kan lenen? Niet vergeten na afloop weer terug te brengen.
Nu snel over naar de meting zeif. Trek uw jas aan, ga naar buiten en sla met enige krachtige meppen de roede in de weerbarstige grond. Houdt hierhij de Kamer met bei de handen vast, zodat het uitgesloten is, dat u op uw duim slaat!
Als de roeden nog enige centimeters boven de grond uitsteken is het zaak om onmiddellijk te stoppen, tinders kunnen we straks geen kontakt met te maken.
De meting is net als de Tour de France en geschiedt in etappes. Eerst sluit u de boel aan zoals in figuur 1 is getekend. Het is de bedoeling, dat met de potmeter het punt words opgezocht waarbij de toon in de telefoon minimum (nul) is. Noteer de stand van de potmeter. Uit de stand kunt u wel afleiden, hoe de verhouding van de weerstand links en rechts van de toper is.
Fig. 1.
Op het schema is dit aangegeven als R1 en R2. Noem de gevonden verhouding R1 / R2 even P.
Nu de tweede etappe: Neem de krokodilklem los van hulpaarde B en bevestig hem aan roede C. Wederom moet getracht worden het minimum te vinden met de telefoon en de potmeter. Inderdaad, de staaf B zit nu voor Piet Snot in de grond, hij heeft zijn werk gedaan. Mocht er inmiddels een oploopje zijn ontstaan, dan zegt u een onderzoek te plegen naar aardstralen. Dit zal de meeste nieuwsgierigen aanleiding geven om hoofdschuddend door te lopen. Terug nu naar de meting.
Het spel herhaalt zich want ook nu moet u even de verhouding bepalen van de weerstand links en rechts van de potmeter. Noem deze verhouding Q. Noteer desnoods op een papiertje de gevonden waarden voor P en Q.
Hierna begeeft u zich weer naar binnen om het resterende hersenwerk even te verrichten, waarmee het geheel uiteindelijk toch nog een wetenschappelijk tintje krijgt.
De gevraagde aardweerstand is gelijk aan: 
Stel, dat u voor P3 heeft gevonden en voor Q2, terwij1 de ijkweerstand 100 Ohm was, dan is RA = 225 Ohm.
Dat was alles zo'n beetje.
Nu kan het echter zijn, dat de potmeter bijna geheel links- of rechtsom moest staan voor brug-evenwicht.
In dat geval moet u voor de ijkweerstand een andere waarde nemen. Het is praktisch de volgende waarden bij de hand te hebben: 18, 27, 56, 100, 270 en 470 Ohm.
In kombinatie met een potmeter van 500 Ohm moet het dan mogelijk zijn een redelijk nauwkeurige aflezing van de waarden voor P en Q te verkrijgen.
Zo, u kunt nu aan de slag. Voor de theoretici hierna even de afleiding van de formules, zoals is beloofd.
De eerste etappe van de meting kunnen we ook tekenen als in figuur 2.
Fig. 2.
Voor brugevenwicht geldt: 
Hierin is:
RA de aardweerstand van het te meten objekt;
RB en RC aardweerstand hulpaarde
Punt X werkelijke aarde.
Hieruit volgt: 
De tweede etappe van de meting kan als figuur 3 worden voorgesteld. Voor evenwicht geldt nu: 
Fig. 3.
Hieruit volgt: Rc = Q × R - RA (2)
Gelijkstellen van (1) en (2) levert: 
En kijk, nu rolt RA eruit zonder dat de hulpaardes erbij te pas komen: 
De aardweerstand van de roeden B en C speelt kennelijk geen rol bij de meting. U ziet: de wonderen zijn de wereld nog niet uit.
Rest mij nog PA0XD hartelijk dank te zeggen voor het uitwerken van de formules.
PA0WDW.