电阻率和波阻抗

电阻率

电阻率是用来表示各种物质电阻特性的物理量。某种物质所制成的原件（常温下20°C）的电阻与横截面积的乘积与长度的比值叫做这种物质的电阻率。电阻率与导体的长度、横截面积等因素无关，是导体材料本身的电学性质，由导体的材料决定，且与温度有关。

电阻率在国际单位制中的单位是Ω·m，读作欧姆米，简称欧米。常用单位为“欧姆·厘米”。

电阻率较低的物质被称为导体，常见导体主要为金属。

1．电阻率ρ不仅和导体的材料有关，还和导体的温度有关。在温度变化不大的范围内：几乎所有金属的电阻率随温度作线性变化，即ρ=ρo(1+at)。式中t是摄氏温度，ρo是O℃时的电阻率，a是电阻率温度系数。

2．由于电阻率随温度改变而改变，所以对于某些电器的电阻，必须说明它们所处的物理状态。如一个220 V -100 W电灯灯丝的电阻，通电时是484欧姆，未通电时只有40欧姆左右。

3．电阻率和电阻是两个不同的概念。电阻率是反映物质对电流阻碍作用的属性，电阻是反映物体对电流阻碍作用的能力大小。

波阻抗

其中自由空间中的波阻抗为固定值：η0=√（μ0/ε0）=120π≈377Ω。

由麦克斯韦方程推到波阻抗

随钻电磁波电阻率测井的犄角效应

随钻电磁波电阻率测井的“犄角”效应一、前言近期，随钻电磁波电阻率测井资料中出现的一种被称为“犄角”的现象，引起了国内外专家教授、工程技术人员乃至地质家的关注，纷纷以极大的兴趣对其进行分析研究，发表文章介绍研究成果与认识，以期对其作出客观正确的阐述与解释。目前，对于“犄角”的研究仍在深入进行中，对于它的认识和分析尽管不尽相同，甚至尚存争议，但对这一现象的破解必有积极的意义和作用。对“犄角”的地质和工程分析与应用更值得深入探讨与开发。二、产生“犄角”效应的机理对于“犄角”效应产生的机理，目前尚存在不同的见解与争论，在此无意参与其中，而仅以认识与分析问题的视角阐发一孔之见， 1、何为“犄角”效应所谓“犄角”效应，是指井眼轨迹以一定的交角进入地层界面时，电磁波电阻率测井响应在界面处产生的异常突变现象。如图1所示，当井眼轨迹与地层界面法线以θ角相交时在地层界面处产生的“犄角”效应。 “犄角”一词来自英语“HORN” 有号角、角状物之意；其实古代的号角也是牛角做的。这里是以牛角的形状形容电磁波电阻率测井响应的异常突变现象。值得一提的是，有人把这一现象称为“极角”或“极化角”是不够妥当的，因为产生“犄角”效应的主要因素并非“极化”或“激化”问题。而是电磁波传播的边界效应与边值问题。 2、导致“犄角”产生的因素究竟哪些因素导致“犄角”效应呢？一般认为有以下原因： A、地层界面两侧地层电阻率对比度。地层电阻率对比度越大，“犄角”效应越明显。 B、井眼轨迹与地层界面法线的交角大小。交角越大，“犄角”效应越明显。当然，当井眼轨迹一定时，交角大小与地层产状也有关系。 C、井眼尺寸（井径）大小及仪器外径与井壁之间的间隙大小。间隙越大，对“犄角”效应的影响越大。

电阻率测试报告

电阻率测试报告湖北华迪工程勘察院二一一年六月十四日

电阻率测试报告测试人：刘松编写人：刘松审核人：王正国湖北华迪工程勘察院二一一年六月十四日

一、工程概况荆门星球35KV变电站位于荆门星球家居广场南部，我院于6月初接到鄂西北工程勘察公司的委托，当天组织人员设备进场勘察，于第二天完成该地段全部外业工作。此次外业工作采用多功能直流电法仪，运用四极法进行电阻率测试，实际工作见表1-1~表1-3，各勘探孔具体位置详见《勘探点平面布置图》二、场地工程地质条件概况根据工程地质钻探和原位测试资料，本次变电站勘察所揭露的地层主要为：第四系全新统（Q4）填土和新近系上新统（N2）强风化、中风化泥灰岩组成，现将勘察区的各地层分述如下：（1）第四系全新统地层（Q4ml）：主要组成为粘土、亚粘土、砂土层等组成，在勘察段内，该层厚度约为0.6m，层底标高在177.63~171.30m。（2）新近系上新统（N2）：主要由强风化泥灰岩组成，在勘察段内，该层厚度约为8m，层底标高在170.83~162.75m。（3）新近系上新统（N2）：主要由中风化泥灰岩组成，在勘察段内，该层未揭穿，最大揭露厚度约为7.5m 三、场地电阻率测量成果及设计参数表1-1 实测视电阻率成果表（k1）

表1-2 实测视电阻率成果表（k2）表1-3 实测视电阻率成果表（k3）表2土壤电阻率设计建议值四、土对建筑材料的腐蚀性评价场地岩土层的实测视电阻率值均小于50欧·米且大于20欧·米，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001）（2009年版）12.2.5的规定，取各指标中腐蚀等级最高者考虑，故该场地土层对钢结构具中腐蚀性，因此对构架设备进行施工时，应适当采取防腐措施。 Then how can we translate poems? According to Wang’s understanding, the translation of poems is

学习RFID必须知道的电磁波原理

学习RFID必须知道的电磁波原理、天线知识一、电磁波产生的基本原理按照麦克斯韦电磁场理论，变化的电场在其周围空间要产生变化的磁场，而变化的磁场又要产生变化的电场。这样，变化的电场和变化的磁场之间相互依赖，相互激发，交替产生，并以一定速度由近及远地在空间传播出去。周期性变化的磁场激发周期性变化的电场，周期性变化的电场激发周期性变化的磁场。电磁波不同于机械波，它的传播不需要依赖任何弹性介质，它只靠“变化电场产生变化磁场，变化磁场产生变化电场”的机理来传播。当电磁波频率较低时，主要籍由有形的导电体才能传递；当频率逐渐提高时，电磁波就会外溢到导体之外，不需要介质也能向外传递能量，这就是一种辐射。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。根据以上的理论，每一段流过高频电流的导线都会有电磁辐射。有的导线用作传输，就不希望有太多的电磁辐射损耗能量；有的导线用作天线，就希望能尽可能地将能量转化为电磁波发射出去。于是就有了传输线和天线。无论是天线还是传输线，都是电磁波理论或麦克斯韦方程在不同情况下的应用。对于传输线，这种导线的结构应该能传递电磁能量，而不会向外辐射；对于天线，这种导线的结构应该能尽可能将电磁能量传递出去。不同形状、尺寸的导线在发射和接收某一频率的无线电信号时，效率相差很多，因此要取得理想的通信效果，必须采用适当的天线才行！研究什么样结构的导线能够实现高效的发射和接收，也就形成了天线这门学问。高频电磁波在空中传播，如遇着导体，就会发生感应作用，在导体内产生高频电流，使我们可以用导线接收来自远处的无线电信号。二、天线在无线通信系统中，需要将来自发射机的导波能量转变为无线电波，或者将无线电波转换为导波能量，用来辐射和接收无线电波的装置称为天线。发射机所产生的已调制的高频电流能量（或导波能量）经馈线传输到发射天线，通过天线将转换为某种极化的电磁波能量，并向所需方向出去。到达接收点后，接收天线将来自空间特定方向的某种极化的电磁波能量又转换为已调制的高频电流能量，经馈线输送到接收机输入端。综上所述，天线应有以下功能：１．天线应能将导波能量尽可能多地转变为电磁波能量。这首先要求天线是一个良好的电磁开放系统，其次要求天线与发射机或接收机匹配。２．天线应使电磁波尽可能集中于确定的方向上，或对确定方向的来波最大限度的接受，即方向具有方向性。

随钻电磁波传播电阻率测井

4地层倾角对随钻电阻率测井的影响范宜仁等2013年发表文章“倾斜各向异性地层随钻电磁波响应模拟”，文中通过坐标变换的方法，基于柱坐标系时域有限差分（FDTD）模拟和分析了倾斜各向异性地层随钻电磁波响应。为了研究各向异性系数对相位（幅度）电阻率的影响，模拟了不同各向异性系数条件下倾斜地层随钻电磁波测井响应，模拟结果表明：当地层倾角小于30°时，不同水平电阻率条件下，各向异性系数对视电阻率影响较小，随钻电磁波视电阻率主要反映地层水平电阻率；随地层倾角增大，视电阻率受各向异性的影响增大，且地层水平电阻率越低，随钻电磁波测井响应受地层各向异性影响越大，相位电阻率比幅度电阻率更加敏感；当地层倾角较大时，随着各向异性系数增大，视电阻率甚至会超过垂直电阻率。为了研究不同发射频率对各向异性系数的敏感性，模拟了地层各向异性系数为√10，水平电阻率为0.5Ω·ｍ时不同地层倾角条件下随钻电磁波响应，模拟结果显示：随发射频率增大，视电阻率受各向异性影响增强，当地层倾角较大时，随钻电磁波视电阻率甚至会远远超过垂直电阻率。

夏宏泉等2008年发表文章“随钻电阻率测井的环境影响校正主次因素分析”，文中分析了随钻电阻率测井中地层倾角（或井斜角）等环境因素对测井结果的影响及其校正方法。在大斜度井和水平井测井中，大部分仪器的测量值要受到井斜角或地层倾角的影响，实测曲线出现“异常”和“变形”。在直井中，如果地层是水平的，则仪器测量的是水平电阻率。但如果仪器在钻开同样地层的水平井时，则测量电流会流过地层的水平面和垂直面，视电阻率测量值R a是水平电阻率R h和垂直电阻率R v合成的[3-6]。假设在水平井中地层存在各向异性，垂直层界面方向的电阻率为R v，平行层界面方向的电阻率为R h，径向上（与地层平行的方向）为宏观各向同性，可推导出地层视电阻率R a、R h、R v的关系为 ? R a=R?√cos2θ+sin2θλ? 式中，λ为地层电阻率的各向异性系数，λ=（R v/R h）0.5；θ为相对倾角，即井轴与地层面法线的相对夹角，可由井斜角和地层倾角求得。由此可见，地层视电阻率主要与地层电性各向异性系数和相对倾角有关，其值介于R h～（R v·R h）0.5之间。对于2MHz的随钻电阻率测井仪器，相对夹角在0°～30°时影响不大（即在直径中随钻视电阻率等于水平电阻率，可以忽略地层电性各向异性的影响），大于30°时相对夹角影响较大，则必须考虑各向异性的影响。各向异性影响很大程度取决于地层和井眼的相对角度。如忽略各向异性的影响，则在大斜度井中，R ps相位电阻率、R ad衰减电阻率测井曲线的差异可能导致错误的侵入剖面解释，这是因为2MHz电阻率仪器的这2种曲线在各向异性地层中的响应特征是不同的，在θ＞30°时，R ps曲线更多地反映垂向电阻率，从而导致2条曲线的分离。但是如果井眼垂直于地层，即使K值很大，它对随钻电阻率测井值无明显影响，2条曲线基本重合。此外，当相对夹角变大，即使各向异性系数不变，R ps和R ad曲线仍可出现明显的分离，因此2条电阻率曲线分离与否可以间接地指示地层的各向异性。

随钻电阻率测井原理浅析

随钻感应电阻率测井原理浅析 1．电阻率的概念 2．电阻率的测量方法 3．电阻率的电极系分布 4．电阻率测量的数学模型几何因子理论摘要：本文通过对Geolink公司TRIM工具测井原理的剖析，详细介绍了感应电阻率测井的原理，并将电缆测井与随钻测井进行比较主题词：MWD 电阻率感应测井原理浅析随钻测量（MWD—Measurement While Drilling），是一项在钻井过程中，实时对井底的各种参数进行测量的技术，MWD的最大优点在于它使得司钻和地质工作者实时看到井下正在发生的情况，可以极大的改善决策过程。随钻测量技术极大的推动了钻井技术的发展，为地层评价提供了新的手段，由于可以直接观测井下工程参数，这就为钻井的进一步科学化提供了有利的条件，及时获得地层资料对于准确评价地层和进行地层对比以及油藏描述也具有重要的意义。 MWD系统测量的一个十分重要的方面就是电阻率地层评价测井。自从八十年代中期起，就有许多种不同的MWD电阻率被测试并投入市场，包括16’’短电位电阻率，聚焦电阻率（有活动和被动聚焦能力），基于电极的装置（可利用钻头或接触按钮），目前Sperry-Sun Drilling Service服务公司的多空间1~2MHz“电磁波电阻率相位测井”是工业上唯一商业化的、真正的多探测深度的电阻率测井工具。Geolink公司应广大用户的普遍要求，也制造生产出随钻电阻率工具，它将MWD仪器测井结果与通常使用的电缆感应（20KHZ）测井相关联，用这种方法得到的响应与电缆深感应测井的探测深度相类似，其垂直分辨率优于电缆中感应测井。这种探测深度可以减少井眼环境及泥浆侵入地层对测量产生的影响。因而不需要对在不同泥浆（水基、油基、气基及泡沫基钻液）中作业中所产

电磁波衰减

[吸收系数]absorption coefficient 又称“衰减系数”当电磁波进入岩石中时，由于涡流的热能损耗，将使电磁波的强度随进入距离的增加而衰减，这种现象又称为岩石对电磁波的吸收作用。吸收或衰减系数β的大小和电磁波角频率ω、岩石导电率σ、岩石导磁率μ、岩石介电系数ε有关， 1 ) 1( 22 2 2 - + = δ ω σ με ω β 。在导体中则简化为：2 ωμσ β= 。第十六章机械波和电磁波振动状态的传播就是波动,简称波. 激发波动的振动系统称为波源 16-1机械波的产生和传播 1. 机械波产生的条件 (1)要有作机械振动的物体,亦即波源. (2)要有能够传播这种振动的介质波源处质点的振动通过弹性介质中的弹性力，将振动传播开去，从而形成机械波。波动（或行波)是振动状态的传播，是能量的传播，而不是质点的传播。 ◆质点的振动方向和波的传播方向相互垂直,这种波称为横波. ◆质点的振动方向和波的传播方向相互平行,这种波称为纵波. 2.波阵面和波射线 ●在波动过程中,振动相位相同的点连成的面称为波阵面（wave surface）●波面中最前面的那个波面称为波前（wave front）波面波线

●波的传播方向称为波线（wave line）或波射线平面波球面波 3. 波的传播速度由媒质的性质决定与波源情况无关 ●液体和气体中纵波传播速度 B－介质体变弹性模量 ρ－介质密度 ● 在固体 G－介质切变模量中 Y－介质杨氏模量 4.波长和频率 ●一个完整波的长度,称为波长.

●波传过一个波长的时间,叫作波的周期 ●周期的倒数称为频率. 振动曲线波形曲线图形研究对象某质点位移随时间变化规律某时刻，波线上各质点位移随位置变化规律物理意义由振动曲线可知周期T. 振幅A 初相φ0 某时刻方向参看下一时刻由波形曲线可知该时刻各质点位移,波长λ，振幅A 只有t=0 时刻波形才能提供初相某质点方向参看前一质点特征对确定质点曲线形状一定曲线形状随t 向前平移 16-2 平面简谐波波动方程 ●前进中的波动,称为行波. ●描述介质中各质点的位移随时间变化的数学函数式称为行波的波动表式(或波动方程)

各个波段的电磁波产生原理

无线电波：当电流流经导体时，导体周围会产生磁场；当导体和磁力线发生相对切割运动时导体内会感生电流。这就是电磁感应。如果流经导体的电流的大小、方向以极快的速度变化，导体周围磁场大小方向也随之变化。变化的磁场在其周围又感生出同样变化着的电场，而这电场又会再一次感生出新的磁场……。这种迅速向四面八方扩散的交替变化着的磁场和电场的总和就是电磁波，其磁场或电场每秒钟内周期变化的次数就是电磁波的频率。频率的基本单位是赫芝（Ｈz）。于是，人们把频率在３０００吉赫（详见本节波段表说明）以下，不通过导线、电缆或人工波导等传输媒介，在空间辐射传播的电磁波定义为无线电波。无线电波和其他电磁波一样，在空间传播的速度是每秒３０万公里。红外线的划分

根据使用者的要求不同，红外线划分范围很不相同。把能通过大气的三个波段划分为：近红外波段1～3微米中红外波段3～5微米远红外波段8～14微米根据红外光谱划分为：近红外波段1～3微米中红外波段3～40微米远红外波段40～1000微米医学领域中常常如此划分：近红外区0.76～3微米中红外区3～30微米远红外区30～1000微米医用红外线可分为两类：近红外线与远红外线。近红外线或称短波红外线，波长0.76～1.5微米，穿入人体组织较深,约5～10毫米；远红外线或称长波红外线，波长1.5～400微米，多被表层皮肤吸收，穿透组织深度小于2毫米。（但在实际应用中通常把2.5微波以上的红外线通称为远红外线。）红外线的产生原理由炽热物体、气体或其他光源激发分子等微观客体所产生的电磁辐射。主要是由外层电子的跃迁。红外线的辐射源区分

随钻电阻率三维反演方法研究及应用

· 81 · 随钻电阻率三维反演方法研究及应用张伟，曲玉亮，李义（中海油服油田技术事业部深圳作业公司，广东深圳 518067）摘要：针对开发井中的非旋转对称全三维地层，基于随钻方位电阻率测井仪器的结构参数、探测特性，利用数值模拟方法建立不同井眼和地层条件下的正演模型库，提出测井电阻率校正方法，从而形成一套基于正演的随钻电阻率反演方法。该方法可以反演获得地层真电阻率、泥浆侵入深度、层边界距离和各向异性等参数。正反演结果一致性较好，说明反演结果可靠，解决了传统方法在非对称地层结构大斜度井和水平井环境下的不适用性，能够满足现场应用的需求。关键词：三维反演；随钻电阻率；大斜度井；水平井；各向异性中图分类号：TE 19 文献标识码：A 文章编号：2095-8412 (2018 ) 02-081-05工业技术创新 URL : http: //https://www.360docs.net/doc/f59828125.html, DOI : 10.14103/j.issn.2095-8412.2018.02.018 引言海上油田开发井以水平井和大斜度井为主，测井以随钻测量为主。水平井和大斜度井的井眼环境复杂，测井响应受更多因素的影响，测量数值与原状地层电阻率值有一定偏离（有时会严重偏离），需要进行电阻率反演，获得地层真实电性参数和井眼剖面信息。探井中的钻具与地层夹角一般在90°左右，此时可以认为地层模型为旋转对称型，这种条件下利用较为成熟的电阻率一、二维反演方法也能获得较为可靠的地层真电阻率信息。但对于开发井来说，地层模型为非旋转对称型，这种条件下电阻率三维反演所应用的地层模型更贴近于井下真实的地层分布，理论上其反演的结果更接近地层真电阻率。近年来，电阻率三维反演问题也一直在进行中，国外目前研究进展主要有基于Born 近似的三维反演[1]、层析成像反演[2]、Tarantola 反演[3]以及传统的图1 ADR 仪器结构示意图最小二乘反演[4]等方法。此外，可将矢量有限元正演方法和马奎特迭代方法结合为三维迭代反演方法，在矢量有限元求解过程中对求解域添加完全匹配层条件，以提高计算效率；三维空间剖分采用不等分的四面体网格，以提高计算精度。本文以哈里伯顿的ADR 仪器为例，从仪器结构和测量参数、仪器探测特性和响应等方面开展基础研究，再根据实际目标油田建立正演模型库。在此基础上，建立上述基于正演的反演方法，研究并开发配套的正反演软件，并利用实际的井资料进行检验，以形成一套可以应用于现场的电阻率三维快速反演方法论。 1 正演数值模拟 1.1 ADR仪器结构 ADR 仪器是哈里伯顿公司2007年推出的随钻方位电阻率工具，其基于多频率（125 kHz/500 kHz/2 MHz ）、多源距（16/32/48 in 、80/96/112 in)，并配置

电磁波群速度与相速度原理

电子信息工程学院Quency Chen 1、相速度与群速度如果只考虑均匀介质中的小幅度的波,可利用描述介质的方程与麦克斯韦方程得到一常系数方程组,求解可得到解为: )ex p(t j r k j ω-? (1)的解其中k 为波矢量,r 为空间位置矢量,ω为角频率。式(1)中的ω与k 满足: 0),(=ωk F (2)的关系, 这个关系只与介质的特性有关,称为色散关系。式(1)描述的电磁波,ω表征波的时间变化,波矢量k 描述波的空间变化。 λπ 2=k (3) 式(3)中λ为波长,因此波矢量k=1/λ表示单位距离有多少个波,即波的数量,然后再乘以2π表示单位距离内波的总相位,若把空间相位变化2π相当于一个全波,则k 表示单位距离内全波的数目,k 也被称为电磁波的相位常数,因为它表示传播方向上波行进单位距离时相位变化的大小,注意这里相位单位为弧度制。将(1)式变形为:

)]()(exp[t t j r r jk ?+-?+?ω (4) 若满足0=?-?t r k ω (5), 则式(4)与式(3)一样,这说明在空间距离延长Δr 的位置处,若在时间上也滞后Δt 则信号相位与r 处t 时刻的相位保持一致。这说明r 处的波相位在Δt 时间后传播到r+Δr 处,因此将式(5)变形可得到 t r k V ??==Φω (6), 表示波的相速度由角频率与波矢量共同决定。在真空中电磁波的相速度为c 。折射指数n 定义为: ωkc V c n =Φ = (7), 由于介质中电波相速度既可能小于真空光速,也可能大于真空光速,所以折射指数也可能大于1,也可能小于1。如果限制ω就是实数,若有一解,使得k 与n 也就是实数,则代表无衰减的波传播。若k 与n 为纯虚数,则相应的波就是消散波。波场强度随距离指数地减小。如果将介质等效为阻抗负载,则实数负载代表介质从输入端口全部吸收能量,然后又从输出端口全部放出能量,类似传输线特性;如果负载为虚数,则代表负载从输入端口全部吸收能量后,又从输入端口全部释放出去,因此电波就不能传播,只能到达一定的深度后就反射出去了,类似界面反射。如果k 与n 即有实部又有虚部,则波的传播伴随着衰减(或增长)。如果ω与k 就是实数,且就是常数,则上述平面波将充满整个空间。波的相速度可以远大于光速,这时波的传播既不输送任何能量,

瞬变电磁法全区视电阻率的二分搜索算法

[收稿日期]2009202212 　[基金项目]国家自然科学基金项目(40874094)。　[作者简介]陈清礼(19652),男,1987年大学毕业,博士(后),副教授,现主要从事电磁勘探方面的研究工作。瞬变电磁法全区视电阻率的二分搜索算法陈清礼　(长江大学地球物理与石油资源学院,湖北荆州434023) [摘要]为了快速且精确地计算瞬变电磁法的全区视电阻率,研究了中心回线观测方式感应电动势的特性,发现均匀半空间中心回线观测方式瞬变电磁测深法的感应电动势随电阻率的增大而单调下降的特性。据此设计出了计算全区视电阻率的一种快速且精确的算法:二分搜索算法。该算法对电阻率的可能范围不断进行二等分空间,直到找到一个电阻率,其对应感应电动势与实际观测的电动势相符。理论数据的计算表明,采用二分搜索算法计算一个测点的全区视电阻率只需要1min 左右,相对误差小于011%,证明了该算法快速且精确。 [关键词]瞬变电磁法;全区视电阻率;二分搜索算法;中心方式 [中图分类号]P631134[文献标识码]A [文章编号]100029752(2009)022******* 瞬变电磁法(TEM )最早于20世纪30年代提出,到50～60年代,成功地完成了瞬变电磁法的一维正、反演,建立了瞬变电磁法的解释理论和野外工作方法之后,瞬变电磁法才开始进入实用阶段[1]。此后,瞬变电磁法在世界范围内得到了广泛的研究和应用[2～10]。我国于70年代初开始引进和研究TEM ,在石油勘探[11,12]、换流站接地极电阻率测试[13]、地下水寻找[14,15]、地热勘探[16]、工程勘探[17]、矿产调查[18,19]等诸多领域得到了广泛的应用。由于瞬变电磁场与地下电阻率之间的关系式非常复杂且呈非线性,无法获得全区视电阻率的解析表达式,目前广泛采用的都是早、晚期近似的方案[20]。全区视电阻率的计算一直是研究人员追求的一个目标,但又是困扰研究人员的一个疑难问题。许多学者探讨了如何定义和计算全程视电阻率。白登海给出了一种时间域瞬变电磁法视电阻率的数值计算方法,该方法根据中心方式磁场垂直分量时间变化率的核函数的表现特征,把整个瞬变过程分为早期阶段、早期到晚期的转折点和晚期阶段。分别得到早期视电阻率和晚期视电阻率,然后通过转折点构成一条完整的全程视电阻率曲线[21]。杨生给出了中心回线装置发射电流为斜阶跃波形条件下全区视电阻率迭代反演计算方法[22]。李建平把回线分解为水平电偶极子,然后给出利用电偶极子求取全区视电阻率的方法[23]。王华军依据均匀半空间瞬变响应曲线随地下电导率、发射回线边长与观测时间具有平移伸缩特性,提出了一种直接计算全区视电阻率的方法[24]。付志红等人研究了斜阶跃场源瞬变电磁法的全程视电阻率数值计算[25]。虽然研究的人员很多,但直到现在,还没有一种比较完善的计算全区视电阻率的方法,主要体现在速度、精度和应用条件等方面。笔者设计出了一种快速、精确的计算中心回线TEM 全区视电阻率算法即二分搜索法,从实测的感应电动势数据直接计算不同时刻的视电阻率。理论计算表明,该算法能更精确地计算全区视电阻率,其相对误差小于011%,同时计算速度非常快,计算一个测点需要的时间不到1min 。 1　算法的理论基础美国地球物理学家Raab 和Frisehkneecht 推导的中心回线装置的感应电动势表达式[26]为: V (t )=qI ρπ3/2L 33<(z )-(3z +2z 3)<(z )u (t )(1) ? 54?石油天然气学报(江汉石油学院学报)　 2009年4月　第31卷　第2期Journal of Oil and G as T echnology (J 1J PI )　Apr 12009　Vol 131　No 12

金属网屏蔽电磁波原理

金属网可以屏蔽电磁波传播的原理是什么? 首先，不是衍射。我们都做过直流电路实验，导线就是金属，也就谈不上屏蔽(静电屏蔽是指接地金属罩，屏蔽静电场)。电磁波辐射，是关于时变电磁场的问题，导体对其影响大不相同如果利用趋肤效应，解释的实际上是金属板屏蔽电磁场原理。 ?对于一个金属板(良导体)，电磁波从一面辐射而来，大部分能量被反射，小部分能量进入金属，该电磁波会随进入金属的深度成e指数衰减(能量转化为表面电流)，当金属层过薄时，电磁波就会穿透金属层继续传播。对于同一频率电磁波，电导率越高，衰减越快。对于相同金属材料，电磁波频率越高，衰减越快。 ?定义：趋肤深度，电磁波传输一个趋肤深度的距离后，振幅衰减到原来的 36.8%，能量衰减到13.5%。对于相同金属材料，电磁波频率越高，趋肤深度越小。 ?例：10GHz电磁波。银，电导率 6.173e7(S/m),趋肤深度6.4e-7(m)，即0.64微米；1GHz电磁波，趋肤深度20.24e-7(m)，即2.24微米。【1】那么，同材料的金属板，频率越高，趋肤深度越小，对辐射防御能力是越强

回归正题，金属网屏蔽电磁场原理，（趋肤效应解释波导也有用到，不是重点）先说矩形波导，四壁是金属，电磁波在波导中的介质中传播。金属网实际上就是下图中许许多多的矩形波导叠放组合在一起，z方向长度再缩短些就是了。为何电磁波不会从金属网的窟窿中穿透呢？对于金属网，每一个网孔都是一个波导。借用光的粒子说，电磁波像弹球一样，进入网孔波导后，来回在金属壁上反弹，曲折前进。【2】 ?为满足金属壁这一边界条件下的Maxwell方程，对于相同规格的矩形波导，频率越低（波长越大），theta越大；当波长大于等于截止波长时，theta=90。，电磁波只上下弹跳，不前进了。 ?截止波长=2a （a为上上图中的矩形波导长边），若孔径指半径，孑L径=a/2，则波长大于4倍孔径的电磁波就会被屏蔽。“金属网孔形式若为矩形整齐排列，金属网孔径小于电磁波波长的1/4时，则电磁波不能透过金属网”有相当

视电阻率测井理论曲线分析

视电阻率测井理论曲线分析一、梯度电极系理论曲线分析（一）、高阻厚层理想梯度电极系理论曲线分析假设条件： 1)岩层水平； 2)钻孔条件忽略； 3)理想顶部梯度(NMA，AO>>MN)； 4)岩层为厚层。分析公式式中J0=(I/4πL2)为一个常数，表示在均匀情况下记录点O点的正常电流密度；JMN是O 点的实际电流密度；RMN是O点的实际电阻率。分析如下（图1-11）：图1-11顶部梯度电极系理论曲线 ab段：此时电极系位于界面以下足够远(2～3AO)，此时界面对电极系的影响忽略不计 (其原因是电极系到界面的距离超过了电极系的探测范围)，就好像电极系置于电阻率为R1 的无限介质一样，因此上述关系式中： RMN=R1 则 bc段：此时电极系上移，直到O点到底界面为止。随着电极系上移，J0=I/(4πL2)和 RMN=R1不变，而JMN随电极系上移而减小（随电极系上移，高阻对A极的供电电流的排斥作用增大，使JMN减小）JMN↘，并且JMN

当O点到达界面时，JMN达极小值，因此Ra达极小值。由于所以 cd段：电极系上移很小一点距离，即O点过界面很小一点距离。即O点由介质R1进入介质 R2中，在这无限小的距离内。因为电流密度的法向分量相等：JMNc=JMNd；又Rad=JMNdRMNd/J0；Rac=JMNcRMNc/J0；将两个式子相除，其中JMNc=JMNd，便有：这就是说，O点由介质R1进入介质R2时，RMN从RMNc＝R1跳跃到RMNd＝R2，造成Ra发生跳跃，即Ra从Rac跳跃到Rad，也就是MNR突变多少倍，Ra突变多少倍。 D点的Ra值为： de段：从O点过底界面直到A极到底界面为此，此时AO横跨界面两侧，可计算得到：，，即：从O点过底界面直到A极到底界面为止，为Ra常数段，常数段的长度为1倍的AO，数值为Ra＝2R1R2/(R1+R2)。 ef段：当A极越过底界面直到电极系接近岩层中部时，随着电极系上移，J0=I/(4πL2) 和RMN=R2不变，而JMN随电极系上移而增大(随电极系上移，低阻对A极的供电电流的吸引作用减小，使JMN增大)，由于JMN增大，RMN=R2，所以Ra增大，当A极接近岩层中部时，JMN≈J0 RMN=R2 有Ra ≈R2 fg段：电极系处在岩层中部时，此时顶底界面对电极系的影响忽略不计(其原因是电极系到界面的距离超过了电极系的探测范围)，就好像电极系置于电阻率为R2的无限介质一样，因此：

MT中不同视电阻率定义比较

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 100000.1 1 101001000 ρs /Ω.m MT 中不同视电阻率定义比较 1—卡尼亚视电阻率（2s z ρ），2—Basokur 视电阻率（sB ρ），3—阻抗实部定义视电阻率（Re()s z ρ），4—阻抗虚部定义视电阻率（Im()s z ρ），5—阻抗平方虚部定义视电阻率（2Im()s z ρ）， 6—阻抗平方的模定义视电阻率（2s z ρ）由图中不同视电阻率曲线对比可知：在这几种视电阻率中，Basokur 视电阻率曲线振荡（假值）最小，最快趋于地层真电阻率，分层效果做好；用阻抗虚部定义的视电阻率曲线振荡（假值）最大，其分层效果比Basokur 视电阻率稍弱，但是比除了Basokur 视电阻率外的视电阻率曲线分层能力强；其他视电阻率曲线在分层、趋于真电阻率的速度等方面居中。相位误差分析：从以上分析知道目前MT 中定义的视电阻率中，Basokur 视电阻率是较好的，这是因为它引入了相位，但是在如今技术水平下，据说相位的测量不稳定；为了简明起见，下面仅用卡尼亚视电阻率、Basokur 视电阻率曲线和有相位误差的Basokur 视电阻率进行相位对Basokur 视电阻率的影响分析：

0.0001 0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000 100000.1 1 10 100 1000 ρs /Ω.m MT 中不同视电阻率定义比较 1—卡尼亚视电阻率（2s z ρ），2—Basokur 视电阻率（sB ρ），3—加入相位误差后的Basokur 视电阻率，4—加入相位误差后的Basokur 视电阻率圆滑后视电阻率从Basokur 视电阻率定义的理论公式上我们就可以知道当相位很小（趋于0）时，Basokur 视电阻率是不稳定的。由图我们可以看到当相位加入误差后，曲线呈锯齿状，但是大体曲线的走势好可以呈现出来（当然这点能否成立与相位中加入的误差大小有关，本次加入的误差为0~10的随机数）；对加入相位误差后的Basokur 视电阻率曲线进行圆滑（本次为7点线性圆滑），从该模型来看：圆滑后的曲线在分层能力、趋于真电阻率的速度、假值的大小等方面比卡尼亚视电阻率还是强点，比未加入相位误差的Basokur 视电阻率弱。故笔者认为：即使目前相位测量不稳定，但是当相位在精度和规范要求内，使用Basokur 视电阻率要比用卡尼亚视电阻率好。下一步工作思路：（1）继续大量阅读相关文章，加强对大地电磁场的理解，了解相关电性参数的定义思路，期望从中得到启发；（2）对Basokur 视电阻率进行不同模型的正演计算，总结它对哪些类型模型有较好的异常反映，期望对之进行修正或是对之进行系统总结；（3）对均匀介质中的大地电磁场的电磁场分量具体表达式进行详细认识，结合实际意义，期望从中能找到重新定义视电阻率的突破点。

电磁波衰减

第十六章机械波和电磁波振动状态的传播就是波动,简称波. 激发波动的振动系统称为波源 16-1机械波的产生和传播 1. 机械波产生的条件 (1)要有作机械振动的物体,亦即波源. (2)要有能够传播这种振动的介质波源处质点的振动通过弹性介质中的弹性力，将振动传播开去，从而形成机械波。波动（或行波)是振动状态的传播，是能量的传播，而不是质点的传播。 ◆ 质点的振动方向和波的传播方向相互垂直,这种波称为横波. ◆ 质点的振动方向和波的传播方向相互平行,这种波称为纵波. 2.波阵面和波射线 ● 在波动过程中,振动相位相同的点连成的面称为波阵面（wave surface） ● 波面中最前面的那个波面称为波前（wave front） ● 波的传播方向称为波线（wave line）或波射线波面波线平面波球面波 3. 波的传播速度由媒质的性质决定与波源情况无关 ● 液体和气体中纵波传播速度 B－介质体变弹性模量 ρ－介质密度

● 在固体中G－介质切变模量 Y－介质杨氏模量 4.波长和频率 ● 一个完整波的长度,称为波长. ● 波传过一个波长的时间,叫作波的周期 ● 周期的倒数称为频率.

16-2 平面简谐波波动方程 ● 前进中的波动,称为行波. ● 描述介质中各质点的位移随时间变化的数学函数式称为行波的波动表式(或波动方程) 设坐标原点的振动为： O 点运动传到 p 点需用时相位落后所以 p 点的运动方程： 1.平面简谐波的波动表式定义 k 为角波数又因此下述表达式等价：为波的相位

● 波在某点的相位反映该点媒质的“运动状态”，所以简谐波的传播也是媒质振动相位的传播。设 t 时刻x处的相位经 dt 传到（x +dx）处，则有于 ——相速度（相速）是得到简谐波的波速就是相速 2.行波动力学方程将平面波的波函数对空间和时间求导，可得 ——波动方程。各种平面波所必须满足的线性偏微分方程若 y1，y2 分别是它的解，则（y1＋y2）也是它的解，即上述波动方程遵从叠加原理。 3.波动方程推导（以一维纵波为例）取棒中任一小质元原长 dx，质量为dm=ρSdx 受其它部分的弹性力为 f 和 f+df 质元的运动学方程为：根据弹性模量的定义：

电磁波的产生和用途

γ 射线是因核能级间的跃迁而产生，原子核衰变和核反应均可产生γ 射线。射线是伴随a射线和β射线而产生的．原子核放出r射线时原子核的质量数和电荷数均不改变．其实质是放射性原子核在发生a衰变或β衰变时，产生的新核处于较高的能级，不稳定，在向低能级跃迁的过程中辐射出r 光子．放射性元素衰变时，通常会同时放出a，β和r三种射线，但某写放射性元素可能只放出a射线或只放出β射线，但在任何情况下都不会只放出r射线．γ 射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ 射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。 x光是内层电子的跃迁的产生的。产生x射线的方法 1。常用的是高能电子轰击重金属元素，也就是硬X射线 2。利用电流箍缩效应，瞬间压缩高温等离子体，得到间断性的软X射线爆。这是大功率X射线机的原理 3。最直接的就是利用具有放射性元素的衰变得到X射线。实验室中X射线由X射线管产生，X射线管是具有阴极和阳极的真空管，阴极用钨丝制成，通电后可发射热电子，阳极（就称靶极）用高熔点金属制成（一般用钨，用于晶体结构分析的X射线管还可用铁、铜、镍等材料）。用几万伏至几十万伏的高压加速电子，电子束轰击靶极，X射线从靶极发出。 X射线检测仪是利用X射线的穿透能力，在工业上一般用于检测一些眼睛所看不到的物品内部伤，断，或电路的短路等。X射线衍射仪可以测定物质中含有哪些元素，医用检测如x透射、拍片。任何射线都是由于粒子跃迁而形成的. 红外线,紫外线,可见光,都是由于外层电子跃迁而引起的. 至于为什么,是因为各电子层的能量不一样,当电子跃迁时会释放能量. 紫外线可用来验钞、消毒杀菌，增强免疫能力，可促进机体对钙、磷等微量元素的吸收利用，有利于骨骼的生长发育，防止佝偻病出现。不过，过强的紫外线，将削弱机体的抗病能力，导致皮肤癌的发生。具有很强热效应，并易于被物体吸收，通常被作为热源。透过云雾能力比可见光强。在通讯、探测、医疗等方面有广泛的用途。无线电技术的原理在于，导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。

电磁波辐射原理

电磁波辐射的基本原理及对人体的危害与并发症科学地讲，电磁波是能量释放的一种形式，是电场与磁场在空间的振动。凡是能释放能量的物质都是电磁波原体。电磁波的频率越高，能量就越高。当高能量的电磁波把能量传递给其他物质时，可能撞出该物质内的原子、分子的电子，使该物质内充满带电离子，这种现象称为游离化，而造成游离化现象的电磁波就叫游离辐射。电磁波辐射通常分为游离辐射，有热效应非游离辐射和无热效应非游离辐射三种。无热效应非游离辐射对人体健康没有影响，有热效应非游离辐射对人体健康影响也较小。各种可见光和红外线都属于非游离辐射，游离辐射对人体健康损害比较大，它常常会损害人体细胞和组织。游离辐射包括紫外线、r射线、X射线等各种不可见光。常见的游离辐射主要有：核辐射、雷达波、无线通信电波、太阳黑子、电脑等家用电器的电磁波辐射等。对我们的日常影响较大的主要有：手机、电脑、微波炉等日常用品的长期游离辐射。游离辐射对人体的伤害主要表现为电磁离子与身体内物质抢夺电荷产生新的电离子，从而破坏、损害人体组织和细胞。长期被游离辐射作用下，会对人体的基因、神经系统、心脑血管、分泌系统、视听觉系统和性功能造成严重的损伤，严重的可能导致各种癌症。游离辐射对人体六大系统的损害和并发症主要包括：一、破坏人体DNA和雄性染色体。其危害和并发症主要包括：（1）、男性丧失X染色体（2）、新生胎儿智力残障（3）新生胎儿肢体残障（4）新生胎儿丧失免疫功能，并由此引发白血病和坏血病。二、破坏神经系统。主要危害和并发症包括：（1）智力、记忆力衰退，（2）神经性衰弱，（3）脑神经瘤体（即脑瘤），（4）神经管畸形，（5）无脑儿，（6）其他病理性神经损伤。三、心脑血管损伤。主要后果和并发症包括：（1）高血压，（2）冠心病，（3）引发机械性窒息（心肌梗塞），（4）脑溢血，（5）心脑血管梗塞，（6）使用心脏起勃器的患者受强辐射时起勃器功效丧失。四、性功能损伤。主要后果和并发症包括：（1）男性阳痿（2）性功能过早衰退（3）丧失性功能（4）月经紊乱。

电磁辐射及原理

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电磁辐射及原理 1．位函数的方程也称作非齐次的（）方程或者达郎贝尔方程 2．空间各点的标量位和矢量位随时间的变化总是落后于源，因此位函数及通常称为（） 3．（）是一种基本的辐射单元，它是一个载有时变电流的电流元，其长度远远小于波长，电流近似等值分布 4．近区场是感应场，是（）波，场量与或成反比，场结构与静态场相同 5．远区场是辐射场，是（）波，是球面波，场量与r成反比 6．一个做正弦振荡的电流元可以辐射电磁波，故该电流元又称为（） 7．在离开天线的一定距离处，场量随角度变化的函数称为天线的（）8．（）：辐射功率与输入功率的比值 9．天线增益：在产生相等电场强度下，点源天线需要的输入功率与实际天线需要的输入功率的比值，它等于天线的方向性系数与其效率的（） 10．麦克斯韦方程组：（）（） 11．动态场中引入的标量位和矢量位是滞后位，即它们的值是由此时刻以前的（）决定的，滞后的时间是电磁波传播从源点到场点所需的时间 12．利用滞后位可计算电流元的（），由此可作出它的方向图并计算其辐射功率，辐射电阻和方向性系数，增益等参量

13．利用电与磁的对偶性和互换原则可以由电偶极子的辐射场直接求出磁偶极子的辐射场。根据电磁学上的（）原理，理想导电金属板上开槽天线的辐射场，可利用它的互补天线求解 14线天线是由许许多多（）组成的． 15．由各段电流元产生的场的叠加，可求得线天线的（）场，许多付天线放置在一起组成天线阵，同样可以利用（）原理求得天线阵的方向图 16．时变场中的矢量位方程和标量位方程为（）和（）。 17．给定标量位及矢量位，式中。 (1)试证明：； (2)求、和； (3)证明上述结果满足自由空间中的麦克斯韦方程。 18．设元天线的轴线沿东西方向放置，在远方有一移动接受台停在正南方而收到最大电场强度，当电台以元天线为中心的圆周在地面上移动时，电场强度逐渐减小，问当电场强度减少到最大值的时，电台的位置偏离正南方多少度？ 19．上题如果接收台不动，将元天线在水平面内绕中心旋转，结果如何？如果接收台天线也是元天线，讨论收发两天线的相对位置对测量结果的影响。 20．一半波天线，某上电流分布为 ()

电磁场与电磁波实验报告

中南大学信息科学与工程学院课题名称：电磁场与电磁波实验报告信息科学与工程学院通信工程1201 学班学姓院：级：号：名： 0909120927 苏文强指导老师：陈宁

实验一电磁波反射实验一实验目的 1. 掌握微波分光仪的基本使用方法； 2. 了解3cm 信号源的产生、传输及基本特性； 3. 验证电磁波反射定律。二预习内容电磁波的反射定律三实验原理微波与其它波段的无线电波相比具有：波长极短，频率很高，振荡周期极短的特点。微波传输具有似光特性，其传播为直线传播。电磁波在传播过程中如遇到障碍物，必定要发生反射。本实验以一块大的金属板作为障碍物来研究当电磁波以某一入射角投射到此金属板上所遵循的反射定律，即：反射电磁波位于入射电磁波和通过入射点的法线所决定的平面上反射电磁波和入射电磁波分别位于法线两侧；反射角θr 等于入射角θi。原理如图1.1所示。

图1.1 四实验内容与步骤 1. 调整微波分光仪的两喇叭口面使其互相正对，它们各自的轴线应在一条直线上，指示两喇叭位置的指针分别指于工作平台的0-180 刻度处。将支座放在工作平台上，并利用平台上的定位销和刻线对正支座，拉起平台上四个压紧螺钉旋转一个角度后放下，即可压紧支座。 2. 将反射全属板放到支座上，应使金属板平面与支座下面的小圆盘上的90-90 这对刻线一致，这时小平台上的0 刻度就与金属板的法线方向一致。将金属板与发射、接收喇叭锁定，以保证实验稳定可靠。 3. 打开信号源开关，将三厘米固态信号源设置在:“电压”和“等幅”档。 4. 调节可变衰减器，使得活动臂上微安表的读数为满量程的80%左右。 5. 转动微波分光仪的小平台，使固定臂指针指在刻度为30 度处，这个角度数就是入射角度数，然后转动活动臂，使得表头指示最大，此时活动臂上指针所指的刻度就是反射角度数，记下该角度读数。如果此时表头指示太大或太小，应调整微波分光仪中的可变衰减器或晶体检波器，使表头指示接近满量程的80%做此项实验。 6. 然后分别将固定臂指针指在刻度为40 度、45 度、50 度、60 度、80 度处，重复上述操作，并记下相应的反射角读数以及最大电流读数。五实验数据记录及处理当f = 9.00GHz时 30 40 45 50 60 80 入射角θi （度） 30.6 38.6 44.8 49.4 58.8 79.2 反射角θr （度） 58 70 78 86 88 92 最大电流（μA）