Come misura di sicurezza, tutte le apparecchiature elettriche devono essere collegate a un percorso diretto a terra, e questo percorso è solitamente fornito da un’asta conduttrice conficcata nella terra. Un sistema ideale avrebbe una resistenza di terra zero, che è la quantità di resistenza elettrica che questo percorso ha per il flusso di elettricità. Nessun sistema è l’ideale, tuttavia, quindi c’è sempre una piccola quantità. Le agenzie di regolamentazione hanno standard diversi per quanto riguarda il valore massimo accettabile per la resistenza di terra per garantire la sicurezza delle apparecchiature e dell’operatore, ma il National Electrical Code (NEC) degli Stati Uniti e le industrie delle telecomunicazioni specificano entrambi 5 ohm come valore massimo.
La resistenza del terreno dipende da tre fattori. Includono la resistività del picchetto di terra, la resistenza di contatto tra il picchetto e la terra circostante e la resistività del corpo terrestre circostante. Le barre di messa a terra sono generalmente realizzate in materiale altamente conduttivo, quindi la loro resistività è molto bassa e la resistenza di contatto è spesso trascurabile, a condizione che non siano presenti contaminanti come vernice o grasso. Il terreno che circonda l’asta in genere fornisce la resistenza più elevata, ma la resistività del terreno diminuisce con l’aumentare della distanza dall’asta.
Prima di eseguire le misurazioni della resistenza del terreno con un picchetto di terra, il test di resistività del terreno o del terreno viene solitamente eseguito con una serie di quattro picchetti equidistanti. Viene applicata una corrente attraverso la coppia di picchetti più esterna e la caduta di tensione attraverso la coppia interna viene misurata con un misuratore di resistenza di terra. Lo strumento è calibrato per convertire automaticamente la lettura della tensione in resistenza, misurata in ohm. Un misuratore di resistenza di terra seleziona automaticamente anche la frequenza di prova con la minor quantità di rumore per compensare le correnti di terra circostanti e le loro armoniche.
Esistono tre metodi per condurre un test di resistenza di terra attorno a un picchetto di terra esistente. Nella prima, detta misura di caduta di potenziale, si applica una corrente tra il picchetto di terra, che è stato scollegato dalla sua connessione, e un picchetto, e si misura la caduta di tensione in corrispondenza di un secondo picchetto posto a metà tra di essi. Il secondo metodo, chiamato misurazione selettiva, è simile eccetto che un anello di bloccaggio viene applicato all’asta in modo che non debba essere scollegato. Nel terzo metodo, chiamato misurazione senza picchetti, la resistenza di terra viene determinata con due morsetti posti attorno al picchetto di terra o al filo di collegamento. È il più semplice da condurre perché non comporta picchetti di guida, ma funziona solo in impianti che hanno più di un picchetto di terra.