Thực đơn
Thăm dò điện trở
Trong đo đạc truyền thống, thăm dò điện trở dùng nguồn điện dòng không đổi (DC), ví dụ các pin hòm (Batt.), phát dòng vào đất qua hai điện cực dòng A và B (có nước gọi là C1 và C2, Current), có Ampe kế đo dòng phát I. Tại điểm cần đo là hai điện cực thế M và N (có nước gọi là P1 và P2, Potential), và MiliVolt kế đo hiệu điện thế ∆U.
Vì dòng điện là không đổi, nên phân bố dòng và điện thế trong đất là quá trình dừng, tức là các phân bố này được xem xét giống như với trường tĩnh điện, khi biểu diễn bằng các đường dòng (Current Flow Lines) và mặt đẳng thế (Equipotential Surfaces) thì có dạng tương tự với đường dòng và mặt đẳng thế của các điện tích điểm, cũng như áp dụng Nguyên lý chồng chập để tính toán các phân bố này.
Gọi các khoảng cách giữa các điện cực là AM, AN, BM, BN, và nửa không gian vô hạn có điện trở suất ρ. Nếu đẩy các điện cực B và N ra cực xa (tốt nhất là ngược hướng nhau), ta sẽ đo được điện thế tại M của nguồn điểm A là U = ρ I 2 π ( 1 A M ) {\displaystyle U=\rho {\frac {I}{2\pi }}({\frac {1}{AM}})} . Đó là hệ cực Pol - Pol hay hệ 2 cực.
Đưa cực N lại gần M để lập ra lưỡng cực (Dipol) MN, thì hiệu điện thế đo được là Δ U = ρ I 2 π ( 1 A M − 1 A N ) {\displaystyle \Delta U=\rho {\frac {I}{2\pi }}({\frac {1}{AM}}-{\frac {1}{AN}})} . Đó là hệ cực Pol - Dipol hay hệ 3 cực.
Với đủ 4 cực, thì hiệu điện thế đo được là Δ U = ρ I 2 π ( 1 A M − 1 B M − 1 A N + 1 B N ) {\displaystyle \Delta U=\rho {\frac {I}{2\pi }}({\frac {1}{AM}}-{\frac {1}{BM}}-{\frac {1}{AN}}+{\frac {1}{BN}})}
Từ phép đo sẽ tính được điện trở suất
ρ = k Δ U I {\displaystyle \rho =k{\frac {\Delta U}{I}}}trong đó k = 2 π 1 A M − 1 B M − 1 A N + 1 B N {\displaystyle k={\frac {2\pi }{{\frac {1}{AM}}-{\frac {1}{BM}}-{\frac {1}{AN}}+{\frac {1}{BN}}}}} cho trường hợp tổng quát, được gọi là hệ số thiết bị (geometric factor). Khi ∆U tính ra Volt, I tính ra Ampere, khoảng cách là mét, thì ρ là Ωm hay Ohm.m.
Trong môi trường thực điện trở suất thay đổi theo cả phương thẳng đứng và phương ngang. Kết quả đo và tính như trên cho ra điện trở suất biểu kiến ρa (tiếng Anh: Apparent Resistivity, trong các văn liệu ở Việt Nam trước đây hay dùng ρK theo tiếng Nga Кажущееся Сопротивление). Các nghiên cứu lý thuyết cho thấy ρa phản ánh trung bình của khối đất đá đến độ sâu trong tầm 1/3 khoảng cách giữa điện cực dòng và thế ngắn nhất. Khoảng cách này thường được gọi là kích thước thiết bị, và độ sâu phản ánh gọi là độ sâu khảo sát. Khi môi trường có tương phản điện trở suất cao thì độ sâu khảo sát giảm hơn ở môi trường ít tương phản.
Từ đây chia ra hai phân nhóm chính của thăm dò điện trở:
Ngày nay tại các nước phát triển không thực hiện dạng đo mặt cắt đơn thuần, mà chuyển sang rải nhiều cực và thực hiện dạng hợp của mặt cắt và đo sâu, và đặt tên là ảnh điện trở (Resistivity Imaging).
Thực đơn
Thăm dò điện trởLiên quan
Tài liệu tham khảo
WikiPedia: Thăm dò điện trở