8. Metode Resistivitas - Oen 2016

8/17/2019 8. Metode Resistivitas - Oen 2016

1/24

8. Metode Resisitivitas

Pengenalan resisitivitas :1. Teori Geolistrik

2. Sifat Kelistrikan Batuan

. bahasan geolistrik, mahasiswa akan dapat

mengetahui dasar dari metoda resistivitas dan sifat

kelistrikan dari suatu batuan

. Pustaka :

•. Buku 2Bab!"###

•. Buku $Bab!%"###

Metode Resisitivitas 1


2/24

1. Teori Geolistrik

A. Dasar geolistrik

B. Metode resisitivitas



3/24

A. Dasar Geolistrik : Resisitivitas Listrik

Resistivitas listrik

• adalah salah satu metode geofisika &ang men&elidiki

struktur bawah permukaan dengan menggunakan sifat !

sifat kelistrikan batuan.

• 'esistivitas (uga berfungsi untuk mengukur sifat batuan

dan fluida pori )ba*a+ min&ak, gas dan air disepan(ang

lubang bor dengan mengukur sifat tahanan kelistrikann&a.

• Besaran resistivitas batuan dideskripsikan dengan -hm

eter, dan biasan&a dibuat dalam skala logarithmi*

dengan nilai antara /.2 sampai dengan 2/// -hm eter.



4/24


• etode resistivit& dilakukan karena pada hakikatn&a batuan, fluida dan

hidrokarbon di dalam bumi memiliki nilai resistivitas tertentu

• 0engukuran resisitivitas telah ban&ak dilakukan untuk berbagai keperluan

dalam menduga keterdapatan air tanah, mineral and applikasi resistivitas

dalam teknik sipil.

• Setiap bahanmaterial akan mempun&ai tahananresistan*e (ika dialirkan

arus listrik.

• ilai resistivitas ini tergantung pada kekompakan bahan, porositas, danpermeabilitas bahan serta kandungan air

• ontoh untuk resisitivitas suatu medium &aitu 3ir garam &ang memiliki

konsentrasi &ang tinggi akan dapat mengalirkan listrik dengan mudah

dibandingkan dengan air tawar.

• 4alam suatu lapisan batuan, pori batuan tersebut akan terisi oleh

hidrokarbon dan air formasi.

• 5ona air dominan pada suatu lapisan batuan tersebut akan memiliki

konduktivitas lebih tinggi (resistivitas rendah) dibanding pada 6ona

hidrokarbon dominan


5/24


Nilai Konduktivitas dan Resistivitas Dari

Ragam Bahan Konduktor

dan Semikonduktor

• Konduktivitas suatu bahan adalah kemampuan

suatu bahan untuk menghantarkan arus listrik.

Sedangkan 'esistivitas adalah kebalikan darikonduktivitas, &akni kemampuan suatu bahan untuk

menahan arus listrik.


6/24

Tabel 1. ilai 'esistivitas dan Konduktivitas berbagai bahan

4ari tabel di bawah dapat dilihat bahwa bahanSemikonduktor dapat menghantarkan listrik lebih

baik dari pada #solator tetapi lebih rendah (ika

dibandingkan dengan Konduktor.

Jenis Bahan Resistivitas Konduktivitas

Konduktor Tembaga 10⁻⁶ Ω⁻m 10⁶ !Ω⁻"⁻#m⁻#

$emikonduktor $ilikon%0 & 10⁻'Ω⁻m

0(0) & 10'!Ω⁻"⁻#m⁻#

Germanium %0 Ω⁻m 0(0) !Ω⁻"⁻#m⁻#

*solator Mika 10#+ Ω⁻m 10⁻#+ !Ω⁻"⁻#m⁻#



7/24


Berikut adalah gambar grafik resistivitas Sili*on )Si pada suhu $// K dengan ragam

konsentrasi impurit& &ang berbeda!beda.

4apat dilihat bahwa semakin besar konsentrasi imouritna maka akan semakin

ke!il nilai resistivitas dari Sili!on (Si).

resistivitas

konsentrasi imourit

Grafik 'esistivitas Sili*on )Si pada suhu $// K


8/24

"#$R% M#"$D# $'%S"R%K R#S%S"%%"S

• 7ukum &ang mendasari metode ini adalah 7ukum -hm.

• 4alam penerapann&a se*ara sederhana terhadap benda silinder

berhambatan!(enis ρ, arus listrik I akan berbanding lurus dengan

luas penampang A dan beda potensial antara u(ung!u(ungn&a 8V ,

serta berbanding terbalik dengan pan(angn&a L.



9/24


• 0enerapan hukum -hm untuk arus listrik tunggal

)homogen &ang di kedalaman )simetris bola, dimana

arus listrik I &ang menembus permukaan bola beronggadengan luas A, tebal dr , dan beda potensial dV antara

bagian luar dan dalam.


10/24


Sedangkan penerapan 7ukum -hm untuk arus listrik

tunggal di permukaan )medium tak berhingga setengah

bola,• akan menghasilkan besar arus I +

• atau besar beda potensial V +

https://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/91.png


11/24


9ntuk dua titik arus di permukaan medium setengah

tak berhingga, maka beda potensial di antara dua

titik adalah +

dimana arus listrik dilewatkan pada elektroda arus 3 dan B, dan

beda potensial akan diperolehterukur pada elektroda potensial

dan .

https://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/112.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/122.pnghttps://geohazard009.files.wordpress.com/2015/02/112.png


12/24


0ersamaan turunan dari 7ukum -hm di atas

menggunakan asumsi bahwa arus listrik melalui medium

homogen, sehingga nilai resistivitas &ang terukur)dengan konfigurasi elektroda apapun akan memberikan

nilai &ang sama sebagai resistivitas medium sebenarn&a

)true resistivity .

0ada ken&ataann&a, bumi sebagai medium hantar listrik

tidaklah homogen, sehingga resistivitas &ang terukur

merupakan resistivitas semu )apparent resistivity .

'esistivitas semu &ang terukur dapat berbeda sesuaidengan konfigurasi elektroda &ang digunakan dalam

pengukuran.


13/24


• ilai resistivitas semu ρa merupakan fungsi (arak antar elektroda

arus, &ang sekaligus menentukan resolusi kedalaman bawah

permukaan &ang dapat diukur.

• 9ntuk (arak antar elektroda &ang besar, ρa &ang diperoleh akan

mewakili nilai r batuan &ang lebih dalam, begitu pula sebalikn&a.

'esistivitas semu + a medium homogen semi tak berhingga, b

medium 2 lapis ):2;:1, * medium lapis ):2


14/24



15/24


*. Si+at Kelistrikan Batuan

• Sifat kelistrikan batuan adalah karakteristik dari batuan bila dialirkanarus listrik ke dalamn&a.

• 3rus listrik dapat berasal dari alam itu sendiri disebabkan oleh

adan&a atom!atom pen&usun kerak bumi &ang berinteraksi satu

sama lainn&a akibat adan&a ketidakseimbangan muatan, atau aruslistrik &ang senga(a dimasukkan ke dalamn&a.

• Beberapa sifat kelistrikan batuan &ang berguna dalam eksplorasi

se*ara geolistrik khususn&a dalam metode resistivitas adalah

potensial listrik alami, konduktivitas listrik, dan konstanta dielektrik.

)7anda&ani, 2//=.


16/24


0otensial listrik alami ter(adi karena adan&a aktivitas elektrokimia atau

kegiatan mekanik alam. 0otensial listrik ini dapat dikelompokkan

men(adi+

1. 0otensial elektrokinetik, ter(adi bila larutan elektrolit bergerak

melalui media berbentuk pipa kapiler atau media &ang berpori!

pori.

2. 0otensial difusi, ter(adi bila ada perbedaar mobilitas dari ion!iondalam larutan &ang mempun&ai konsentrasi berbeda.

$. 0otensial nerust, ter(adi bila suatu elektroda logam dimasukkan

ke dalam larutan homogen.

=. 0otensial mineralisasi, ter(adi bila dua elektroda logam

dimasukkan ke dalam elektroda homogen.


17/24


Konduktivitas listrik adalah kemampuan dari batuan dalam

menghantarkan arus listrik.

3rus listrik dapat mengalir dalam batuan dengan tiga *ara &aitu+

1. Konduksi se*ara elektronik, hal ini ter(adi (ika batuan mengandung

ban&ak elektron bebas, seperti bada batuan &ang ban&ak mengandung

logam. Sehingga arus listrik mudah mengalir pada batuan tersebut.

2. Konduksi se*ara elektrolitik, ini ban&ak ter(adi pada batuan &ang bersifatporus dan pada pori!pori tersebut terisi oleh larutan elektrolit. Sehingga

arus listrik mengalir di bawah oleh ion!ion larutan elektrolit.

$. Konduksi se*ara dielektrik, konduksi ini ter(adi pada batuan &ang

bersifat dielektrik, artin&a batuan tersebut mempun&ai elektron bebas

sedikit dan bahkan tidak ada. Tetapi karena adan&a pengaruh medanlistrik dari luar maka elektron! elektron dalam atom batuan dipaksa

berpindah dan berpisah dengan intin&a sehingga ter(adi polarisasi.

Konduksi ini sangat bergantung pada konstanta dielektrik batuan.


18/24


Berdasarkan harga resistivitasn&a, batuan dapat

digolongkan men(adi tiga golongan, &aitu+

)3non&mous, 2//>.

a. Konduktor baik + 1/!?< : < 1@m

b. Konduktor pertengahan + 1 < : < 1/> @m*. #solator + : ; 1/> @m


19/24


aliran arus listrik di dalam batuan dan mineral dapat di golongkan

men(adi tiga ma*am, &aitu konduksi se*ara elektronik, konduksi se*ara

elektrolitik, dan konduksi se*ara dielektrik.

Konduksi se!ara elektronik. Konduksi ini ter(adi (ika batuan atau

mineral mempun&ai ban&ak elektron bebas sehingga arus listrik di

alirkan dalam batuan atau mineral oleh elektron!elektron bebas

tersebut.

3liran listrik ini (uga di pengaruhi oleh sifat atau karakteristik masing!masing batuan &ang di lewatin&a.

Salah satu sifat atau karakteristik batuan tersebut adalah resistivitas

)tahanan (enis &ang menun(ukkan kemampuan bahan tersebut untuk

menghantarkan arus listrik.

Semakin besar nilai resistivitas suatu bahan maka semakin sulit bahan

tersebut menghantarkan arus listrik, begitu pula sebalikn&a.


20/24


Resistivitas memiliki e!gertia! "a!g #er#edade!ga! resista!si $%am#ata!&' dima!a resista!sitidak %a!"a #erga!t(!g ada #a%a! tetai )(ga#erga!t(!g ada *aktor geometri ata( #e!t(k#a%a! terse#(t' seda!gka! resistivitas tidak#erga!t(!g ada *aktor geometri.

+ika di ti!)a( s(at( sili!der de!ga! a!)a!g ,' l(ase!ama!g A' da! resista!si R' maka daat dir(m(ska!-


21/24


4i mana se*ara fisis rumus tersebut dapat di artikan (ika pan(ang

silinder konduktor )A dinaikkan, maka resistansi akanmeningkat, dan apabila diameter silinder konduktor diturunkan

&ang berarti luas penampang )3 berkurang maka resistansi (uga

meningkat. 4i mana : adalah resistivitas )tahanan (enis dalam

@m.

Sedangkan menurut hukum -hm, resistivitas ' dirumuskan +

https://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog2.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog2.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog2.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog2.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog2.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog2.jpg


22/24


Konduksi se!ara elektrolitik.Sebagian besar batuan merupakan konduktor &ang buruk dan memiliki

resistivitas &ang sangat tinggi.

amun pada ken&ataann&a batuan biasan&a bersifat porus dan memiliki pori!pori &ang terisi oleh fluida, terutama air.

3kibatn&a batuan!batuan tersebut men(adi konduktor elektrolitik, di mana

konduksi arus listrik dibawa oleh ion!ion elektrolitik dalam air.

Konduktivitas dan resistivitas batuan porus bergantung pada volume dansusunan pori!porin&a.

Konduktivitas akan semakin besar (ika kandungan air dalam batuan bertambah

ban&ak, dan sebalikn&a resistivitas akan semakin besar (ika kandungan air

dalam batuan berkurang.

enurut rumus 3r*hie+

di ma!a e adala% resistivitas #at(a!' / adala% orositas' adala%*raksi oriori "a!g #erisi air' da! adala% resistivitas air.eda!gka! a' m' da! ! adala% ko!sta!ta. m dise#(t )(ga *aktor

seme!tasi. !t(k !ilai ! "a!g sama' s%l(m#erger me!"ara!ka! ! 2.

https://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpghttps://poetrafic.files.wordpress.com/2011/01/blog5.jpg


23/24


Tugas +

Buat 3rtikelTer(emahan engenai

Sifat Kelistrikan Batuan


24/24


Konduksi se!ara dielektrik.

Konduksi ini ter(adi (ika batuan atau mineral bersifatdielektrik terhadap aliran arus listrik, artin&a batuan atau

mineral tersebut mempun&ai elektron bebas sedikit,

bahkan tidak sama sekali.

lektron dalam batuan berpindah dan berkumpul terpisah

dalam inti karena adan&a pengaruh medan listrik di luar,

sehingga ter(adi poliarisasi.

0eristiwa ini tergantung pada konduksi dielektrik batuan

&ang bersangkutan *ontoh + mika.

8. Metode Resistivitas - Oen 2016

Documents

Transcript of 8. Metode Resistivitas - Oen 2016