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Widerstandsmessung

Umwelt- und Geophysik,

1) Elektrotechnik: die Messung des elektrischen Widerstands, die im Prinzip durch eine Bestimmung von Strom durch ihn und Spannung an ihm erfolgen kann. Durch die Innenwiderstände der Messgeräte ist dieses Verfahren aber sehr ungenau; vielmehr versucht man stromlos mit Hilfe von Brückenschaltungen zu messen.

2) Geophysik: Sammelbezeichnung für zahlreiche Verfahren zur Messung des elektrischen Widerstandes des Untergrundes (Geoelektrik). In jedem Fall muss ein elektrisches Quellsignal in den Boden eingespeist und das Antwortsignal an der Erdoberfläche aufgenommen und ausgewertet werden. Am bekanntesten und aussagefähigsten sind die 4-Punkt-Anordnungen, bei denen über zwei Elektroden im Abstand L ein Gleichstrom oder niederfrequenter Wechselstrom I in den Boden eingespeist und an zwei Sonden im Abstand a eine Potentialdifferenz DU gemessen wird (Geoelektrik, siehe Abb. dort). Bei homogen leitendem Untergrund ist der spezifische Widerstand dann durch r = KDU / I gegeben, wobei K = p(L2 – a2) / 4a ein von der Elektrodenanordnung abhängiger Geometriefaktor ist. Besonders einfache Verhältnisse liegen bei der Wenner-Anordnung mit L = 3a, d.h. K = 2pa vor. Die meist benutzte Schlumberger Anordnung mit Widerstandsmessung hat den Anwendervorteil, dass bei festgehaltenem Sondenabstand a über grössere Bereiche der Elektrodenabstände L die Sonden nicht versetzt werden müssen.

Ist der Untergrund in Bezug auf den Widerstand geschichtet, so erhält man einen scheinbaren spezifischen Widerstand rs als Funktion des Elektrodenabstandes L. Zur Gewinnung der Widerstandstiefenverteilung r(z) gibt es graphische und numerische Inversionsverfahren geophysikalischer Messdaten.

 

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