Выпрямляющее действие системы "раствор-проводник" в постоянном и переменном электрических полях и использование этого эффекта в электроразведке

• Автор: Силантьев, Вадим Николаевич
• Шифр специальности: 04.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Магадан
• Количество страниц: 182 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ...,

ГЛАВА I. ВЫПРЯМЛЕНИЕ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИРОДНЫМИ СИСТЕМАМИ: ВИДЫ ВЫПРЯМЛЕНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В РАЗВЕДОЧНОЙ ГЕОФИЗИКЕ
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ВЫПРЯМЛЯЩЕГО ДЕЙСТВИЯ СИСТЕМЫ "РАСТВОР-ПРОВОДНЙК-РАСТВОР" (РПР) В ПОЛЕ ПОСТОЯННОГО И ПЕРЕМЕННОГО ТОКОВ

2.1. Параметрическое выпрямление системы РПР

2.2. Анализ выпрямительных характеристик

2.3. Коэффициент выпрямления системы РПР

2.4. Расчет потенциала и градиента потенциала поля выпрямленного тока системы РПР

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ШПРЯМЛЕНИЯ СИСТЕМАМИ РПР

3.1. Экспериментальное определение коэффициента выпрямления и исследование его зависимости от параметров проводника, раствора и воздействующих полей

3.2. Исследование выпрямительных характеристик

3.3. Результаты исследований градиента потенциала поля выпрямленного тока над объектами различной геометрии (физическое моделирование).. Ш
3.4. Результаты исследований временной зависимости выпрямленного напряжения
ГЛАВА 4. МЕТОДИКА, ТЕХНИКА И РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛЕВЫХ НАБЛК^
ДЕНИЙ ЭФФЕКТА ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО ВЫПРЯМЛЕНИЯ

4.1. Методика и техника измерений
4.2. Результаты полевых испытаний СВХ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

, Актуальность проблемы. В разведочной геофизике, в связи с повышением глубинности исследований, проблема классификации выявляемых аномалий на рудные и безрудные становится все более актуальнее. Идея использования в этих целях эффекта выпрямления переменного тока рудами с электронной проводимостью высказывалась советскими исследователями еще в конце 60-х годов. К настоящему времени известно несколько эффектов выпрямления в рудах. Однако цри тех плотностях тока, которые обычно используются в практике электроразведки, они оказываются крайне малыми и в большинстве случаев недоступны измерению известными средствами. В связи с этим важной является, с одной стороны, проблема изыскания способа повышения выпрямляющего действия природных систем путем тех или иных воздействий на них, а с другой -разработка более чувствительных и помехо защищенных средств измерений полезного сигнала.
Делъ работы. В 1973 году в Северо-Восточном КНИИ Дальневосточного Научного Центра АН СССР диссертантом обнаружен эффект повышения выпрямляющего действия системы раствор-проводник при дополнительном пропускании постоянного тока. Выяснению закономерностей этого явления и возможности использования его в электроразведке посвящена данная работа.
Основные задачи исследований. I. Провести теоретический анализ выпрямляющего действия системы раствор-проводник при совместном пропускании через нее постоянного и переменного тока.
2. Экспериментально исследовать эффект выпрямления системы раствор-проводник в поле постоянного и переменного тока на образцах горных пород и минералов, металлов и ионных проводников, в том числе, разработать методику исследований.

нш (2.68) определяется выражением
Л = ииа • (2.76)
Рассмотрим в качестве примера поле выпрямленного тока сферического выпрямляющего объекта /50/. Пусть во вмещающей ионопроводящей среде с удельной проводимостью находится электропроводящая сфера радиуса В с удельной проводимостью &2 и образует систему РПР с коэффициентом выпрямления и . Считая, что частота переменного тока невелика и характер его распределения подчиняется законам электродинамики постоянного тока, найдем падение напряжения между точками + Й и -Л . Для этого воспользуемся известной для сферы зависимостью потенциала ( 9 ) от плотности тока /51/ :
3 *
V-- (<- В , (2.77)
где В =@2-6^1(6+26,)', х - расстояние от центра сферы до любой точки по оси X; /* - расстояние до точки, в которой рассчитывается потенциал; ]0 - плотность переменного тока.
Тогда разность потенциалов 4 и в точках и
(в этом случае /” = /?) равна:
Л и- - 2Я20(1-3)/б,, (2.78)
а плотность выпрямленного тока, с учетом (2.75)
2В = 2и20^(1-&)/<о1 . (2.79)
Ток можно рассматривать как ток, генерируемый сферой. Согласно /51/,для потенциала вне сферы, в таком случае, применимо уравнение
У* = ^ (2.80)