Introducción A Los Métodos Electromagnéticos

Mètodes electromagnètics

Victor Pinto 2005

Mètodes electromagnètics

Introducción

Mètodes electromagnètics

Introducción

Maxwell (1831-1879) A Treatise on Electricity and Magnetisn Un camp electromagnètic pot determinar-se a cada punt i en cada instant per quatre vectors:

E es la intensidad del campo eléctrico (V/m) H es la intensidad del campo magnético (A/m) B es lainducción magnética o densidad de flujo
(Wb/m2 o tesla)

D es el desplazamiento eléctrico (C/m2)

Mètodes electromagnètics

Ecuaciones de Maxwell

D=eE B=mH j=sE

Donde

e Permitividad dieléctrica (F/m) m Permeabilidad magnética (H/m) j Densidad de corriente eléctrica (A/m) s Conductividad eléctrica (S/m) 2E = ismwE - emw2E 2H = ismwH - emw2H
2 es un operador laplaciano e indica elgradiente de un campo potencial

E(t) = E0 eiwt H(t) = H0 eiwt

Obtenemos

w es la frecuencia angular = 2pf i =  (-1)

Empleando estas relaciones se pueden reducir las ecuaciones solamente a dos vectores E y H.

Mètodes electromagnètics

Parámetro de propagación
D=eE j=sE

e Permitividad dieléctrica
m Permeabilidad magnética s Conductividad eléctrica

w Frecuencia angular = 2pfk2 = emw2 - ismw

Tal que se cumple

2E + k2 = 0 2H + k2 = 0

k =  (emw2 - ismw)
emw2 ismw

Corrientes de desplazamiento Corrientes de conducción

Mètodes electromagnètics

Corrientes de desplazamiento

k=

(emw2

- ismw)

ismw

Corrientes de conducción

emw2

Corrientes de desplazamiento

1.- Frecuencias < 105 Hz

w Frecuencia angular = 2pf e @ 10 e 0 ; e 0 = 9x 10–12 F/m s  10-2 S/m

k =  (ismw)

emw2 > ismw

En litologías de baja conductividad

s < 1 mS/m

Mètodes electromagnètics

CLASIFICACIÓ
Camp natural: AFMAG Font a l’infinit Camp artificial: VLF Camp continu Emissor fix: CSMT Font propera FDEM

Emissor mòbil
GPR Camp intermitent: Time Domain Electromagnetics (TDEM) Ressonància Magnètica Protònica (PMR)

Mètodeselectromagnètics

Camp natural - font llunyana: AFMAG

Mètodes electromagnètics

Camp natural - font llunyana: AFMAG

Utilitza com a font l’electricitat particularment amb les turmentes.

atmosfèrica

relacionada

Les freqüències són de l’ordre de 10 a 1000 Hz, per aquest motiu és un dels mètodes EM de major penetració. La profunditat d’investigació depèn del període o freqüència considerada delcamp electromagnètic. Pot aplicar-se tant en la modalitat de sondeig com de perfil o calicata. La profunditat efectiva o skin depth es defineix com:

 h  503 f

Mètodes electromagnètics

Camp natural - font llunyana: AFMAG

Mètodes electromagnètics

Camp natural - font llunyana: AFMAG

Corba de camp

Corbes de dos capes

Mètodes electromagnètics

Camp natural - fontllunyana: AFMAG

Mètodes electromagnètics

Camp artificial - font llunyana: VLF

És un mètode electromagnètic de camp continu i font artificial a l’infinit. La font emprada són les emissions de radio de molt baixa freqüència (very low frequency) per a la comunicació llunyana amb finalitats militars .

Mètodes electromagnètics

VLF Very low frequency

INDUCCIÓ PER ONES V.L.F.

Mètodeselectromagnètics

VLF Very low frequency

DISTRIBUCIÓ DE LES ESTACIONS V.L.F.

Mètodes electromagnètics

VLF Very low frequency

EL·LIPSE DE POLARITZACIÓ

Mètodes electromagnètics

VLF Very low frequency

PARÀMETRES DE MESURA

Mètodes electromagnètics

VLF Very low frequency

Es un mètode direccional, per tant molt adient per localitzar estructures lineals conductores (comfilons metàl·lics, fractures aqüíferes, etc.), en medis d’alta resistivitat (calcàries, granit, roques metamòrfiques, etc.)

Mètodes electromagnètics

VLF Very low frequency

La profundidad de investigación es limitada, ya que las frecuencias no son suficientemente bajas. No puede operar en modo sondeo debido a que el rango de frecuencias es limitado (entre 15 y 30 kHz). La penetración...