圆棒形电极的特点与应用

如图7-1所示，一根处于无限大均匀土质ρ中的圆棒的长度为L，直径为d=2a，经圆棒流入地中的电流为i。

用中点电位法计算所得的电极接地电阻为

图7-1　无限均匀土质中的圆棒电极

图7-2　垂直埋于地中的圆棒电极

为了提高计算精度，还可在假定电流均匀分布的基础上采用平均电位法，即用导体各点电位的平均值作为导体的电位。用平均电位法所得的电极的接地电阻为

对于长度为L的垂直埋于地中，且上端与地面齐平的圆棒形接地电极（图7-2），可假想在地上空气中还有一长为L的镜像圆棒，构成长度为2L的圆棒电极，以使大地表面成为电流场的对称面。显然，埋在地中的接地电极的接地电阻，应为无限大均匀地中所在的长度为2L圆棒的接地电阻的2倍。

利用式（7-1）和式（7-2）不难求出图7-2中垂直接地电极的接地电阻为：

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对水平敷设在土壤表面的圆棒形接地电极，也可想象有一半留在空气中（图7-3），因而其接地电阻将是由式（7-1）和式（7-2）所得结果的2倍，即有：

图7-3　敷设在土壤表面的圆棒电极

如图7-4所示，当水平接地电极有一定埋深h时，可设置镜像。可得埋深为h的水平接地电极的电阻为：

图7-4　有一定埋深的水平电极

比较式（7-5）与式（7-7）以及式（7-6）与式（7-8）可知，埋深为h的水平接地电极的接地电阻实际上相当于一个敷设在土壤表面的等值半径为的水平接地电极。