Par mesure de sécurité, tous les équipements électriques doivent être connectés à un chemin direct vers le sol, et ce chemin est généralement alimenté par une tige conductrice enfoncée dans la terre. Un système idéal aurait une résistance à la terre nulle, qui est la quantité de résistance électrique que ce chemin a au flux d’électricité. Cependant, aucun système n’est idéal, il y a donc toujours une petite quantité. Les organismes de réglementation ont des normes différentes concernant la valeur maximale acceptable pour la résistance de terre afin d’assurer la sécurité de l’équipement et de l’opérateur, mais le National Electrical Code (NEC) des États-Unis et les industries des télécommunications spécifient tous deux 5 ohms comme valeur maximale.
La résistance du sol dépend de trois facteurs. Ils comprennent la résistivité du piquet de terre, la résistance de contact entre le piquet et la terre environnante et la résistivité de la terre entourant le corps de terre. Les piquets de terre sont généralement constitués d’un matériau hautement conducteur, leur résistivité est donc très faible et la résistance de contact est souvent négligeable, à condition qu’aucun contaminant comme de la peinture ou de la graisse ne soit présent. Le sol entourant la tige fournit généralement la résistance la plus élevée, mais la résistivité du sol diminue avec l’augmentation de la distance par rapport à la tige.
Avant que les mesures de la résistance du sol ne soient effectuées avec une tige de terre, les tests de résistivité du sol ou du sol sont généralement effectués avec une série de quatre piquets régulièrement espacés. Un courant est appliqué à travers la paire de piquets la plus extérieure et la chute de tension à travers la paire intérieure est mesurée avec un mètre de résistance à la terre. Le compteur est calibré pour convertir automatiquement la lecture de tension en résistance, mesurée en ohms. Un mesureur de résistance à la terre sélectionne également automatiquement la fréquence de test avec le moins de bruit pour compenser les courants de terre environnants et leurs harmoniques.
Il existe trois méthodes pour effectuer un test de résistance de terre autour d’un piquet de terre existant. Dans la première, appelée mesure de chute de potentiel, un courant est appliqué entre le piquet de terre, qui a été déconnecté de sa connexion, et un piquet, et la chute de tension est mesurée au niveau d’un deuxième piquet placé à mi-distance entre eux. La deuxième méthode, appelée mesure sélective, est similaire, sauf qu’une bague de serrage est appliquée à la tige afin qu’elle n’ait pas à être déconnectée. Dans la troisième méthode, appelée mesure sans piquet, la résistance de terre est déterminée avec deux pinces placées autour de la tige de terre ou du fil de connexion. C’est le plus simple à réaliser car il n’implique pas de piquets d’enfoncement, mais il ne fonctionne que dans les systèmes qui ont plus d’un piquet de terre.