吉林大学学报(地球科学版)

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层状大地频率域长导线源激发的电磁场

徐志锋,胡文宝   

  1. 长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室,湖北 荆州434023
  • 收稿日期:2012-02-23 出版日期:2013-01-26 发布日期:2013-01-26
  • 作者简介:徐志锋(1978-),男,博士,主要从事可控源电磁法正演和反演数值模拟研究,E-mail:xuzhifengdog@126.com
  • 基金资助:

    国家“973”计划项目(2007CB209607);国家自然科学基金项目(40727001,44704073);高等学校博士学科点科研专项基金项目(2007048901)

Electromagnetic Fields Excited by Long Line Sources in Frequency Domain on Layered Earth Model

Xu Zhifeng, Hu Wenbao   

  1. Key Laboratory of Exploration Technologies for Oil and Gas Resources of the Ministry of Education, Yangtze University, Jingzhou434023, Hubei, China
  • Received:2012-02-23 Online:2013-01-26 Published:2013-01-26

摘要:

采用Fourier变换法从Maxwell方程组出发,导出了层状大地模型上接地长导线源激发的电磁场表达式。结果表明:接地长导线源实际上是2个接地电极和线电流源构成的一个组合源;其电磁场表达式表明平行于长导线方向的电场分量为2个接地电极激发的平行于长导线方向的电场分量和线电流激发的电场的叠加,垂直于长导线方向的电场分量和电场的垂直分量均是2个接地电极激发的;平行于长导线方向的磁场分量由2个接地电极所激发,而垂直于长导线方向的磁场分量为2个接地电极激发的垂直于长导线方向的磁场分量和线电流激发的磁场的叠加,磁场的垂直分量为线电流源所激发。进一步的结果分析表明,在均匀半空间上、大收发距时,2个接地电极激发的平行于长导线方向的电场分量和线电流激发的电场分量是相等的,2个接地电极激发的垂直于长导线方向的磁场分量和线电流激发的磁场分量是相等的,且它们的振幅与2个电极之间的距离成正比。

关键词: 频率域, 层状大地模型, 接地长导线源, 电磁场

Abstract:

The Fourier transformation is adopted to solve directly the Maxwell’s equations and we get the electromagnetic fields excited by the long grounding source on the layered earth model. Results show that the long grounding source is combination of two grounding poles and line current source. The electrical component parallel to the long grounding line can be decomposed into two parts: one excited by the two grounding poles, the other excited by the line current source.The electrical component perpendicular to the long grounding line and the vertical electrical component are excited by only the two poles. For magnetic fields, the component parallel to the long grounding line is excited by the grounding poles.The component vertical to the long grounding line is decomposed into two parts: one excited by the two grounding poles, the other excited by the line current source.The vertical magnetic fields is excited by the line current source. For homogeneous earth model, at large distance, the electrical component parallel to the long grounding line excited by the two grounding poles is equal to the electric field excited by the line current source and the magnetic field perpendicular to the long grounding line excited by the two grounding poles is equal to the magnetic field excited by the line current source. Their amplitude is proportional to the distance between two grounding poles.

Key words: frequency domain, layered earth model, long line grounding sources, electromagnetic field

中图分类号: 

  • P631.3
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