PENGANTAR METODE ELEKTROMAGNETIK

PENGANTAR METODE ELEKTROMAGNETIK

Salah satu metode yang banyak digunakan dalam prospek geofisika adalah metode elektromagnetik (EM), biasanya digunakan untuk eksplorasi benda-benda konduktif. Metode elektromagnetik merupakan metode geofisika yang memanfaatkan gelombang elektromagnetik baik yang berasal dari alam (natural source) maupun sumber buatan (artificial source). Pada metode EM, parameter yang diukur merupakan respon terhadap radiasi elektromagnetik yang diterima oleh sensor atau receiver. Perubahan komponen-komponen medan magnet akibat variasi konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan. Konsep penjalaran gelombang elektroagnetik di bumi dapat dipahami sebagai proses induksi elektromagnetik (Jiracek,2010).

Gambar Prinsip metode elektromagnetik (Widarto,2010)

Sumber gelombang elektromagnetik yang berasal dari transmiter (pemancar) akan menjalar atau merambat ke dalam bumi dan menghasilkan atau menimbulkan medan magnet yang bervariasi terhadap waktu. Medan elektromagnetik tersebut ketika melewati lapisan atau mengenai benda bersifat konduktor (mengenai atau melewati daerah/bagian yang memiliki kontras fisika batuan -> konduktivitas/resistivitas) akan menimbulkan adanya arus yang terpusar atau sering di sebut “Eddy Current” pada konduktor di bawah permukaan bumi.

Adanya arus listrik yang mengalir pada suatu konduktor menyebabkan adanya medan magnet disekitar konduktor tersebut yang dinamakan medan magnet sekunder. Medan magnet sekunder yang dihasilkan “Eddy Current” yang pada akhirnya dideteksi oleh sensor atau receiver.

Penjalaran gelombang elektromagnetik ke dalam bumi telah dijelaskan secara umum oleh James Clerk Maxwell.

v  Persamaan Maxwell

Medan elektromagnetik dapat digolongkan menjadi 4 parameter medan, yaitu:

E = Interpretasi medan listrik (V/m)

D = Rapat fluks medan listrik (C/m²)

B = Rapat fluks medan magnet (Wb/m²)

H = Intensitas medan magnet (A/m)

Keempat medan tersebut memenuhi persamaan Maxwell, yang merupakan persamaan umum yang dapat mendefinisikan sifat gelombang elektromagnetik. Persamaan Maxwell terdiri atas:

ü  Hukum Faraday menyatakan bahwa perubahan medan magnet terhadap waktu menginduksi adanya medan listrik.

ü  Hukum Ampere menyatakan bahwa medan magnet tidak hanya terjadi karena adanya sumber berupa arus listrik, akan tetapi dapat juga disebabkan oleh medan listrik yang berubah terhadap waktu sehingga menginduksi adanya medan magnet.

ü  Hukum Coulomb menyatakan bahwa medan listrik disebabkan oleh adanya muatan listrik sebagai sumbernya.

ü  Hukum Kekontinyuan Fluks menyatakan bahwa tidak ada medan listrik monopol.

Besarnya nilai medan listrik dan medan magnet induksi bergantung pada nilai intrinsik batuan berupa ɛ (permetivitas), µ (permeabilitas), dan σ (konduktifitas) yang dihungkan dengan persamaan (1.1) hingga (1.3).

ü  Persamaan (1.1) menyatakan bahwa besarnya rapat fluks medan listrik tergantung pada permivitas bahan dielektrik yang diinduksi dan besarnya besarnya medan listrik yang menginduksi.

ü  Persamaan (1.2) menyatakan bahwa besarnya fluks medan magnet tergantumg permeabilitas bahan dielektrik yang diinduksi serta besarnya medan yang menginduksi.

ü  Persamaan (1.3) merupakan hukum OHM, menyatakan bahwa rapat arus listrik bergantung pada niai konduktivitas bahan yang terinduksi oleh besarnya medan listrik.

(Vanderlinde, 1993)

 

v  Klasifikasi Metode Elektromagnetik

Secara umum berdasrkan sumber yang dimanfaatkan meto elektromagnetik diklasifikasikan ke dalam metode pasif (natural source) dimana sumber berasal dari alarm atau metode akti (Controlled Source Elektromagnetic) dimana berasal dari sumber buatan atau atificial.

Berdasarkan domain pengukuran metode elektromagnetik dapat diklasifikasikan sebagai Time-domain yang diukur sebagai fungsi waktu atau Frekuensi-domain yang menggunakan satu atau lebih frekuansi.

Gambar Klasifikasi Metode Elektromagnetik

Karena prinsip induksi, metode EM bisa berupa:

ü  Ground-base, dimana salah satu atau kedua pemancar dan penerima ditanam atau ditancapkan

ü  Airborne, dimana salah satu atau kedua pemancar dan penerima di udara

ü  SeaBorn, dimana salah satu atau kedua pemancar dan penerima berada di laut

ü  Berehole-based, dimana salah satu atau kedua pemancar dan penerima ditempatkan dalam lubang yang digali di bumi

(Oghenekohwo, 2008)

Semua klasifikasi juga dapat diklasifikasikan menjadi :

ü  Metode dimana transmiter tetap (stationry) dan receiver berpindah-pindah (mobile)

ü  Metode dimana transmiter dan receiver berpindah-pindah (mobile)

Selain itu, metode elektromagnetik memiliki sistem instrumentasi dengan jangkauan luas dan juga bervariasi karena memiliki klasifikasi dalam konfigurasi maupun set up perangkat di lapangan.

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Vanderlinde, J., 1993. “Classical Elektromagnetic Theory 2^nd Ed”, John Wiley & Sons, Inc, US.

Santoso, D., 2002. “Pengantar Geofisika”. Bandung: ITB

Widarto, Djedi S, 2010. “Controlled Source Elektromagnetic (CSEM) Method in Applied Geophysic: An overview”, Slide Workshop EM, EPTC Pertamina.