بسم الله الرحمن الرحيم..
** تجربة المقاومة الكهربائية النوعية للمواد **
ما هي الفكرة ؟
1) تسري الكهرباء في بعض المواد بطريقة افضل من غيرها .
2) بقياس كيفية مرور الكهرباء في التكوين الصخرى تحت الأرض يمكن للمهندسين أن يعرفوا ما الذي يحدث هناك .
الاستكشاف ::
في هذه التجربة نستخدم جهازاً يقيس المقاومة الكهربية للتربة الجافة، ثم نقارن هذه المقاومة بمقاومة التربة المبللة بالماء المالح ثم بمقاومة التربة المبللة بالزيت .
ونحن نستخدم حتى الآن تعبيرين متقاربين ومتصلين ببعضهما، وهما المقاومة والمقاومة النوعية. وكلاهما عبارة عن قياس لمدى إعاقة سريان الكهرباء عند مرورها خلال مادة ما، والفرق بينهما هو أن المقاومة النوعية هي خاصية لنوع المادة بينما يتم قياس المقاومة لجسم معين . وفى الشكل التالي على اليمين يمثل الخط المتعرج السلك، ويقيس المقياس مقاومة هذا السلك، وإلى اليسار نجد سلكا أقصر مصنوعاً من نفس المادة . ولذا فإن له مقاومة أقل، وبذلك تسري الكهرباء فيه بطريقة أيسر لأنه أقصر .
أن المقاومة النوعية لمادة السلك هي نفسها في الحالتين، وللمعادن مقاومة نوعية صغيرة جداً في العادة، وهى تسمح للكهرباء بالمرور بسهولة . وهذا هو السبب في أننا نصنع الأسلاك الكهربية من المعادن وعادة ما تصنع من النحاس، أما المطاط والزجاج والهواء، ومعظم أنواع الصخر فلها مقاومة نوعية عالية . وتسمى المواد ذات المقاومة النوعية المنخفضة بالموصلات . أما تلك المواد ذات المقاومة النوعية المرتفعة فتعرف باسم العوازل .
وبطريقة أكثر دقة، فإن المقاومة النوعية هي مقاومة مسار طوله متر واحد في متر مكعب من المادة
إليك تجربة يمكنك إجراؤها بنفسك لتأخذ فكرة عن كيفية عمل التسجيل الكهربائي . يمكنك اختبار المقاومة النوعية للتربة الصلبة والتربة المشبعة بسوائل مختلفة.
المواد والمعدات:
بعض الأكواب البلاستيكية أو الورقية .
كأس قياس .
رمل ، أو تراب ، أو حصى ناعم .
ماء.
ملح .
زيت تشحيم أو زيت طعام.
مقياس للمقاومة الكهربائية .
ست قطع من الأسلاك النحاسية الصلبة العارية ، طول كل منها حوالي 10 سم ( 4 بوصات ) .
التجربة :
1) املأ ثلاثة كؤوس بكميات متساوية من الرمل الجاف أو الحصى أو التراب ، علم الكؤوس بالعلامات أ ، ب ، حـ
2) اخلط بعض الماء المالح في كأس القياس، استخدام حوالى 30 غم من الملح في 200 مل من الماء .
3) صب الماء المالح في الكأس أ إلى أن يتشبع الرمل وإذا لم يكن لديك ماء مالح كاف لنقع كل الرمل قم بتحضير كمية أخرى بنفس الطريقة التي اتبعتها في الخطوة (2) ويجب أن تضيف ماء كافيا لتبليل كل التربة، ولكن ليس إلى الدرجة التي تتكون فيها طبقة من الماء على السطح . وإذا قمت بصب كمية أكبر من اللازم استخدام اسفنجة أو منشفة لإزالة الماء الزائد .
4) قم بإشباع الرمل الموجود في الكأس (ب) بالزيت .
5) يجب الاحتفاظ بالرمل الموجود في الكأس (ج) جافا .
6) أدخل سلكين في الرمل الموجود في كل كأس . يجب ان تكون المسافة بين السلكين حوالي 2 او 3 سم ( حوالي بوصة او ما يقارب) . ويجب ادخال السلكين جيداً في الرمل ولكن مع بقاء أطرافهما بارزة فوق السطح .
7) قم بوصل أطراف مقياس المقاومة بالسلكين البارزين خارج التربة الجافة .سجل المقاومة . كرر نفس العمل مع الرمل المشبع بالماء المالح والمشبع بالزيت .
سجل نتائجك في الجدول....
والنتائج التي تم الحصول عليها..
** المقاومة الكهربائية للتربة**
خليط التربة >>>>>>>>>>>> المقاومة بالأوم
تربة جافة - أعلى من أن يمكن قياسها
تربة مشبعة بالماء المالح - 96000 أوم
تربة مشبعة بالزيت - أعلى من أن يمكن قياسها
-----------------------------------------------
وقد وجدنا أنه مع التربة الجافة (التراب) كانت المقاومة عالية لدرجة أن مؤشر المقياس لم يتحرك على الإطلاق عندما تلامست اطرافه بالسلكين البارزين خارج التربة . ولذا قمنا بتسجيل المقاومة باعتبارها "أعلى من أن يمكن قياسها" . وينطبق نفس الأمر أيضا على التربة المشبعة بالزيت وكان للتربة المشبعة بالماء المالح مقاومة بلغت 96000 أوم (وسوف نكتبها 96 كيلو أوم، وكلمة كيلو تعنى 1000) .
ويمكن أن تكون النتائج التي تحصل عليها مختلفة تماما عن ذلك، ولكن بصفة عامة ستجد أن التربة الجافة والتربة المشبعة بالزيت وكذلك الرمل والحصى ذات مقاومة عالية جدا، بينما ستكون مقاومة الماء المالح أقل بكثير . ..
جرب ,,
قارن مقاومة التربة المشبعة بالماء العذب بنتائج التربة المشبعة بماء مالح ...
وسوف تجد,,
أن للماء المالح مقاومة نوعية أقل من الماء العذب، وفى الواقع، فإن للماء النقي مقاومة نوعية عالية جداً . ولكن من النادر أن يوجد الماء في صورة نقية، وخصوصا تحت سطح الأرض حيث تختلط به الأملاح المعدنية .
إذاً نلاحـــــــــــــــــــــــــــــظ أن::
المقاومة النوعية للتكوين الصخرى هامة جدا لمن ينقبون عن النفط . وكما تُظهر تجربتنا، فإن التربة المبللة بالزيت تكون مقاومتها النوعية أكبر من التربة المبللة بالماء . ولذا يحتمل أن يحتوى التكوين تحت السطحي ذو المقاومة النوعية العالية على النفط، ولكن ذلك ليس حتمياً. فقد يعود السبب في ارتفاع مقاومته النوعية إلى أنه منطقة جافة، وليس إلى وجود البترول .
وهذا الوضع الحقيقي معقد تماماً بحيث يجب عمل العديد من القياسات والبحث فيها جميعا للحصول على أكمل صورة ممكنة للتكوينات الجيولوجية تحت السطحية >>>> وتركز تجربتنا على التسجيل الكهربائى، والذى هو مجرد تقنية واحدة فقط من التقنيات المستخدمة .
إنتهى..
المصدر,,
http://www.seed.slb.com ,,, مع بعض الإختصارات وترتيب المعلومات من رابطين..
والسلام عليكم..
