Racka Putra Prandika140710120031Metode EM

Sifat Kelistrikan SuatuBatuanDalam ilmu geofisika pengetahuan dasar tentang sifat kelistrikan suatu batuan menjadi penting. Hal ini menjadi penting karena berkaitan dengan metode pengukuran bawah permukaan untuk mengetahui sifat kelistrikan suatu formasi atau anomali bawah permukaan. Metode ini dikenal dengan nama geolistrik atau kelistrikan bumi. Sehingga dapat kita ketahui bersama bahwa aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat di golongkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi secara elektronik, konduksi secara elektrolitik, dan konduksi secara dielektrik.

Konduksi secara elektronik.Konduksi ini terjadi jika batuan atau mineral mempunyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik di alirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron-elektron bebas tersebut. Aliran listrik ini juga di pengaruhi oleh sifat atau karakteristik masing-masing batuan yang di lewatinya. Salah satu sifat atau karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas (tahanan jenis) yang menunjukkan kemampuan bahan tersebut untuk menghantarkan arus listrik. Semakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebaliknya. Resistivitas memiliki pengertian yang berbeda dengan resistansi (hambatan), dimana resistansi tidak hanya bergantung pada bahan tetapi juga bergantung pada faktor geometri atau bentuk bahan tersebut, sedangkan resistivitas tidak bergantung pada faktor geometri. Jika di tinjau suatu silinder dengan panjang L, luas penampang A, dan resistansi R, maka dapat di rumuskan:Di mana secara fisis rumus tersebut dapat di artikan jika panjang silinder konduktor (L) dinaikkan, maka resistansi akan meningkat, dan apabila diameter silinder konduktor diturunkan yang berarti luas penampang (A) berkurang maka resistansi juga meningkat. Di mana adalah resistivitas (tahanan jenis) dalam m. Sedangkan menurut hukum Ohm, resistivitas R dirumuskan :

Sehingga didapatkan nilai resistivitas () namun banyak orang lebih sering menggunakan sifat konduktivitas () batuan yang merupakan kebalikan dari resistivitas () dengan satuan mhos/m.

Di mana J adalah rapat arus (ampere/m 2 ) dan E adalah medan listrik (volt/m).

Konduksi secara elektrolitikSebagian besar batuan merupakan konduktor yang buruk dan memiliki resistivitas yang sangat tinggi. Namun pada kenyataannya batuan biasanya bersifat porus dan memiliki pori-pori yang terisi oleh fluida, terutama air. Akibatnya batuan-batuan tersebut menjadi konduktor elektrolitik, di mana konduksi arus listrik dibawa oleh ion-ion elektrolitik dalam air. Konduktivitas dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dan susunan pori-porinya. Konduktivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan bertambah banyak, dan sebaliknya resistivitas akan semakin besar jika kandungan air dalam batuan berkurang. Menurut rumus Archie:

di mana e adalah resistivitas batuan, adalah porositas, S adalah fraksi pori-pori yang berisi air, dan w adalah resistivitas air. Sedangkan a, m, dan n adalah konstanta. m disebut juga faktor sementasi. Untuk nilai n yang sama, schlumberger menyarankan n = 2.

Konduksi secara dielektrikKonduksi ini terjadi jika batuan atau mineral bersifat dielektrik terhadap aliran arus listrik, artinya batuan atau mineral tersebut mempunyai elektron bebas sedikit, bahkan tidak sama sekali. Elektron dalam batuan berpindah dan berkumpul terpisah dalam inti karena adanya pengaruh medan listrik di luar, sehingga terjadi poliarisasi. Peristiwa ini tergantung pada konduksi dielektrik batuan yang bersangkutan.

Sifat Magnetik SuatuBatuanSifat magneik batuan menjelaskan perilaku beberapa zat yang berada dibawah pengaruh medan magnet. Fenomena magnetik muncul dari gerak elektrik partikel bermuatan dalam zat. Ada tiga kelompok utama pada zat yang bersifat magnetik :

Diamagnetik, adalah sifat material yang sulit termagnetisasi. Berdasarkan kuantum, semua elektron pada bahan diamagnetik ini berpasangan. Sehingga jika diterapkan medan magnet maka akan magnetisasi induksi. Karena elektron berorbital menghasilkan medan magnet yang berlawanan arah dengan medan magnet luar sehingga suseptibilitas magnetiknya negatif.

Paramagnetik, adalah sifat material yang mudah termagnetisasi akan tetapi sifat megnetiknya mudah hilang. Momen magnetik material paramagnetik searah dengan medan eksternal sehingga menghsilkan suseptibilitas positif. Proses magnetisasi material paramagnetik dipengaruhi efek agitasi thermal.

Jadi efek-efek ini hanya dapat terjadi bila medan yang diapliksikan lemah. Pada kedua kasus di atas, kekuatan induksi magnet M(momen dipole magnetik per satuan volume) secar langsung berhubungan dengan kuat medan magnet aplikasi H :

(1)

Dimana k adalah suseptibilitas magnetik

(2)

Secara umum suseptibilitas adalah tensor tingkat dua (rank two). Jika tidak disebutkan symbol k berarti suseptibilitas kuasi isotropic.

Ferromagnetik, adalah sifat material yang mudah termagnetisasi dengan suseptibilitas magnetik yang sangat besar. Ferromagnetik bergantung pada suhu, berkurang dengan turunnya suhu dan hilang pada suhu Curie.

Ferromagnetik dibedakan menjadi :a) Antiferomagnetik, material yang mempunyai suseptibilitas seperti benda para magnetik tetapi nilainya naik dengan kenaikan suhu dan pada suhu tertentu akan turun.b) Ferrimagnetik, material yang mempunyai suseptibilitas yang besar tergantung temperatur.

Bila temperatur lebih tinggi dari temperatur Curie Tc untuk ferro-/ferrimagnetik temperature Neel Tn untuk antiferromagnetikmaterial mempunyai sifat paramagnetik.

Material Ferro- dan ferrimagnetik menunjukkan kurva histeresis untuk tidak bergantung pada magnetisasi pada kuat medan magnet. Magnetisasi tergantung pada kuat medan dan sejarah magnetik, dan menunjukkan fenomena remanensi magnetik.Dapat diperhatikan pula bahwa bentuk kurva histeresis dan besarnya berubah-ubah tergantung pada : Sifat intrinsik dari komponen ferrimagnetik Ukuran butir Tegangan internal

Sumberhttp://poetrafic.wordpress.com/2011/01/12/sifat-kelistrikan-suatu-batuan/http://poetrafic.wordpress.com/2011/01/18/sifat-magnetik-suatu-batuan/