(1 natuurkunde) is een electrische stroom, die optreedt, wanneer men twee punten in de aarde door een geleidende draad verbindt. In telegraafkabels en uitgebreide electrische netten worden deze aardstromen waargenomen.
De sterkte van de aardstroom is veranderlijk op een wijze, die veel overeenkomst vertoont met de veranderingen van het aardmagnetisme. Er is een dagelijkse en een jaarlijkse periode. De intensiteit is het grootst in de middaguren. In de loop van het jaar zijn de stromen het sterkst in lente en herfst. De oorzaak van de aardstromen moet gezocht worden in de inductie tengevolge van veranderingen van de electrische stroomsystemen in de hoogste luchtlagen. Deze zijn ook verantwoordelijk voor de regelmatige en onregelmatige schommelingen in het aardmagnetisme. In Scandinavië zijn tijdens sterke magnetische stormen in lange leidingen inductiespanningen van tientallen volts per km geconstateerd. Als de leiding lang en zwaar is, kunnen er inductiestromen ontstaan van zodanige sterkte, dat een catastrofe het gevolg is. Tijdens de magnetische storm van 14 Mei 1921 brandde het telegraafkantoor te Karlstadt af, doordat de aardstroom brand veroorzaakte. De storm van 25 Januari 1938 maakte ernstige storingen in het Noordamerikaanse telegraafnet; er werden in verschillende plaatsen extra-spanningen tot 400 volt waargenomen.Naast de horizontale aardstromen heeft men ook verticale aardstromen, bijv. in kabels, die naar de top van een berg voeren. Deze stromen worden veroorzaakt door afgifte van electrische lading van de atmosfeer, welke afgifte bijzonder sterk is aan de min of meer scherpe toppen der bergen (z luchtelectriciteit).
DR J. VELDKAMP
Lit.: J. A. Fleming, Terrestrial Magnetism and Electricity (New York-London 1939).
(2 electrotechniek). Aardstromen treden ook op bij electrotechnische installaties. Men gebruikte de aarde reeds als geleider sedert het eerste begin der electrotechniek. De inrichting der electrische telegraaf over land en door de zee berustte op de ervaring, dat men voor het overbrengen der signalen slechts een enkele metaaldraad nodig had, terwijl de aarde voor het terugleiden van de stroom zorgde. Ook bij de constructie der bliksemafleiders wordt op de geleidbaarheid der aarde gerekend. Bij deze eerste toepassingen traden steeds zwakke en kortdurige aardstromen op, zodat men aan dit verschijnsel weinig aandacht behoefde te schenken. Dit veranderde toen men hoogspanningsnetten ging bouwen. Bij het transporteren van zeer sterke stromen (hoge ampèrage) kan de aarde niet meer als geleider dienen. Men moest zich daarvan losmaken, zodat in storingsvrije leidingsnetten de aarde practisch stroomloos blijft. Intussen kan men in het bedrijf niet vermijden dat lekken ontstaan, waardoor de geleiders in contact met de aarde komen. Door deze lekken ontstaan aardstromen van grote intensiteit. Naast het electriciteitstransport geven ook de electrische spoor- en tramwegen, waarbij de stroom door de rails wordt teruggeleid, en daardoor in contact met de aarde komt, aanleiding tot krachtige aardstromen. Door het lassen der rails of door koperen verbindingsstroken maakt men de weg voor de stroom zo gemakkelijk mogelijk, maar vooral bij sterk gebogen banen gaat een gedeelte van de stroom door de aarde terug. Vooral gelijkstroom kan zeer schadelijk inwerken op gas- en waterleidingbuizen, doordat op de punten waar de stroom de buizen verlaat, corrosie optreedt. Alleen door het leggen van extra (blanke) teruggeleidingen laat zich dit bezwaar verminderen.
De aarde moet dus tegenwoordig ook sterke stromen geleiden, naast de zwakke waarvan hierboven sprake was. Dit gemeenschappelijk transport door hetzelfde medium heeft tengevolge dat beide stroomsoorten wederkerig invloed op elkaar uitoefenen, die vooral gevreesd is in de vorm van zwakstroomstoringen (telefonie) door naburige sterkstroominstallaties.
De ervaring heeft geleerd, dat aardsluiting in sterkstroominstallaties zeer gevaarlijk kan zijn. In de omgeving der sluiting vormen zich hoge aardspanningen die voor mens en dier levensgevaarlijk zijn kunnen. Bovendien worden hierbij grote hoeveelheden warmte ontwikkeld, waardoor de aarde uitdroogt en het hierboven genoemde gevaar vergroot wordt. Tegelijkertijd worden de electrodynamische eigenschappen van de plaats der aarding ongunstig veranderd, zodat dit proces tot de vernietiging van de gehele installatie kan leiden. Deze verschijnselen maken het noodzakelijk, dat de sterkstroomvelden berekend kunnen worden, zodat men er voor kan zorgen, dat de installatie tegen aardsluiting bestand zal zijn.
Vooral bij de radio wordt de aarde als stroomgeleider gebruikt. Men kan hierbij twee gevallen onderscheiden. In het golffront, op grote afstand van de zender worden de voortsnellende electromagnetische golven aan de aarde gebonden, zodat zich naast de golven in de lege ruimte ook aardstroomgolven voortplanten. Deze zijn zo zwak dat ze geen invloed op de ontvangers uitoefenen. De kennis van deze golven is alleen voor de hoofdfrequentietechniek van belang.
Het tweede geval doet zich voor in de omgeving van het zendstation waar de zendstromen in de aarde geleid worden. De goede uitvoering van deze aarding is beslissend voor het nuttig effect van de zendantenne. Dergelijke overwegingen gelden ook voor ontvangers, hoewel het nuttig effect van de ontvangantenne van minder betekenis is dan bij de zenders omdat men bij de ontvangst de verliezen door middel van electronenbuizen (versterkers) grotendeels kan compenseren,
DR IR A. KOREVAAR
Lit.: F. Ollendorf, Erdströme (Berlin 1928).
