![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Сопротивления горных пород
Цель работы. Изучение методов определения удельного электрического сопротивления горных пород. Основные теоретические положения. К величинам, характеризующим электромагнитные свойства горных пород, относятся: удельное электрическое сопротивление rэ, диэлектрическая проницаемость e, магнитная проницаемость m и поляризуемость a. Наибольшее практическое значение - имеют первые три параметра. Способность горных пород пропускать электрический ток характеризуется удельным электрическим сопротивлением. Величина, обратная удельному электрическому сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью. Все горные породы в зависимости от величины удельного электрического сопротивления разделяют на проводники (rэ < 10 Ом•м), полупроводники (rэ = 10-2... 102 Ом•м) и диэлектрики (rэ > 108 Ом • м). Для проводников характерна электронная проводимость, для полупроводников и диэлектриков — ионная. Удельное электрическое сопротивление пород зависит от удельного сопротивления слагающих их минералов; удельное электрическое сопротивление обратно пропорционально объемному содержанию хорошо проводящих электрический ток минералов. К проводникам относятся самородные металлы, сульфиды, графит и многие глины, к полупроводникам — бурые и каменные угли. Высоким сопротивлением характеризуются каменная соль, гипс, кристаллические известняки, доломиты. Наличие влаги в породах снижает их электрическое сопротивление. Определение удельного электрического сопротивления образцов пород можно осуществить, используя источник переменного или постоянного тока. Измерения с использованием источника постоянного тока проводят с помощью двух- и четырехэлектродного методов. Двухэлектродный метод основан на измерении силы тока, проходящего через испытуемый образец при определенной величине напряжения между электродами. Четырехэлектродный метод заключается в определении разности потенциалов между двумя точками породы, находящимися между питающими электродами. Удельное электрическое сопротивление определяется по формуле:
где S — площадь поперечного сечения образца; l - расстояние между электродами. В лабораторных условиях: определение удельного сопротивления производится с помощью тераомметра. При включении образца в цепь прибора в нем протекает ток, в результате чего на поверхности образца появляются неуравновешенные заряды - токи смещения. Чтобы исключить влияние внешних факторов, измерения сопротивления образца проводят, изменяя направление тока, протекающего через образец, Тогда сопротивление образца:
где R+ - сопротивление образца при прямой полярности; R_ - сопротивление образца при обратной полярности. Приборы и принадлежности. Тераомметр, образцы породы, штангенциркуль, электроды и соединительные провода. Порядок выполнения работы. 1. Включить тераомметр и прогреть его. 2. Измерить размеры площади поперечного сечения S и длины l образцов породы. 3. Поместить образец породы между электродами и подсоединить его к прибору. 4. Измерить сопротивление образца при двух направлениях тока. 5. Произвести аналогичные измерения для второго образца. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 5.
Таблица 5
Обработка результатов опыта. 1. Вычислить сопротивление R0 образца по результатам измерений R+ и R_. 2.Вычислить удельное электрическое сопротивление:
|