Види поляризації

Поняття про поляризації гірської породи.

Явище виникнення електричного поля на поверхні гірської порід внесених в електричні поля називається поляризацією.

Чисельно поляризація рівна різниці електричних індукцій в даному середовищі і у вакуумі

Р = ε₀εЕ – ε₀Е = ε₀Е (ε – 1), або

Р = D – D₀

ε – міра поляризації породи.

Поляризація відбувається за рахунок зсуву зв'язаних зарядів, як ці заряди можуть виступати як атоми і іони кристалічних грат, так і цілі об'єми порід, що опинилися в особливих структурних умовах.

Залежно від механізму поляризації і частинок, виділяють 5 видів поляризації:

1. Електронна. Рэ., виникає при дії зовнішнього поля в атомах в результаті зсуву електронних орбіт відносно позитивно заряджених ядер.

Електронною поляризацією володіють всі атоми і молекули, вона є найшвидшим видом поляризації.

2. Іонна поляризація. Р_и., утворюється за рахунок зсуву в електричному полі іонів або частинок електричних грат з ковалентним зв'язком. При цьому під дією напруги зсовуються вже не електрони, а позитивні і негативні іони.

3. Дипольна поляризація. Р_d.

Спостерігається за наявності в породах полярних зв'язків іонів; в цьому випадку, кожна молекула має деякий дипольний момент, не залежний від напруженості зовнішнього поля. Якщо таку породу внести в зовнішнє електричне поле, то диполі орієнтуватимуться по силових лініях зовнішнього поля, і при цьому поляризуватиметься весь об'єм породи.

4. Макроструктурна (об'ємна). Рм. Поляризація виникає в багатофазній системі, що складається з кристалів, що володіють різними електричними властивостями, і пусток заповнених рідиною і повітрям.

При внесенні породи в електричне поле вільні електрони і іони, що містяться провідних і напівпровідних включеннях, починають переміщатися в межах кожного включення. В результаті кожне включення придбаває дипольний момент і поводиться подібно великій молекулі.

5. В гірських породах має місце також повільна електрохімічна поляризація. Рэх. причиною, якою є:

1. окислювально-відновні процеси;

2. процеси, характерні появою в місцях виходу і входу струму продуктів електролізу, газів і ін.

Електрохімічна поляризація викликає спад струму в зразку гірської породи з часом.

Сумарна поляризація породи є, середній дипольний момент одиниці її об'єму і рівна

Р = Рэ + Ри + Рд + Рм + Рэх;

Під впливом електричного поля в породах виникає явище електрострикції – це явище виникнення механічних напружень в гірських породах під дією зовнішніх електричних полів. Вона пропорційна квадрату напруженості зовнішнього поля і обернено пропорційна абсолютній діелектричній проникності.

Дата добавления: 2014-01-04