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Video 1: Conduzione di Ohmic and Electrical Impedance Un po' l'idea su quello che è lo stato dell'arte sul tema perché questo è un ricercatore, che è aperto per la ricerca e le persone dovrebbero contribuire, molte cose sono da rischiarare, sono sicuro che lo stato dell'arte ti dica che non devi condurre nessuno degli esperimenti convenzionali in laboratorio nel mondo di oggi, perché la gente ha noia e guarda le dimensioni dell'infrastruttura che si sta sviluppando. Sai, migliaia di acri, migliaia di chilometri e anche andati sono i giorni e le persone usate per portare fuori i campioni e portarli al laboratorio e testarle il processo di pensiero contemporaneo è che dovrei ottenere delle proprietà in situ e che aremora affidabili e questa è la moda .Così, tutto questo è iniziato dal 1736 quando Coulomb è uscito con la teoria che è nota come Law.Maxwell, Frick e Archie.Quindi, il fattore di Archie che è fattore di formazione è una funzione di porosità è ciò che è spiazzato dai ragazzi che sono nel regno dell'ingegneria geotecnica e quelli che sono geophysicist.Quindi, questo fattore di formazione ti dice praticamente qual è il contrasto dell'elettricalcondita perpendicolare al piano del deposito e parallela al piano di depositstua KH su KV.Questo concetto viene sfruttato nel capire come sono state create le formazioni e le formazioni di respiro dovrebbero portarsi minerali di petrolio o not.Quindi, se si ha la possibilità di lavorare nella geofisica del petrolio, troverete che il fattore di formazione è sfruttato lì molto che è la resistività elettrica dei saturi terreni divisi dalla resistività elettrica del suo fluido poroso. E questa è una funzione della porosità, ci sono persone che hanno fatto un sacco di studiessince 1933, ha prelevato questo soggetto ha lavorato nella frequenza rangesche da cento a 10 megahertz, kilohertz a megahertz, megahertz range 20 megahertz, 1 gigahertzrange e le proprietà del terreno che sono state determinate dal contenuto d'acqua, dalla struttura del suolo, dal difetto di elettrolita, dalla determinazione del contenuto di acqua, dalla densità relativa, e dalla liquoterapia del suolo. E se guardate ulteriormente la lista troverete che potrete trovare che le persone sono state molto ambiziose e hanno parlato della frazione di argilla in funzione della proprietà elettorale, della porosità, della conduttività dell'argilla, cos' è l'elettricaldispersione e i terreni per applicazioni diverse. E anche alcune persone hanno lavorato sulla permeabilità del terreno. Avere un risguardo alle proprietà elettriche dei geomateriali, come abbiamo discusso della conduttività e della costante dielettrica sono i due principali parametri che servono per definire la tenuta del materiale e la conduttività arriva a causa del movimento del caricabatterie.Una costante dielettrica è una misura della capacità del materiale di ridurre il punto di forza di un campo elettrico e comportarsi come un isolator.Quindi, qui si parla della variazione delle proprietà elettriche come funzione di frequenzaAC e questo è ciò che è noto come dispersione di proprietà elettriche o di delicata dispersione nel materiale.Quindi, questa parte ho già discusso che la conduzione elettrica nella geomaterialsi umida più si sa e abbiamo parlato della polarizzazione anche quando si applica il voltaggio in un elettrodi, ottengono un ricarico positivamente abbiamo usato qui il concetto di materiale dielettrico lossy. Trattiamo il suolo come un materiale dielettrico lossy che significa che ci sono alcune perdite del magazzino delle accuse prende questo alla soils.Quindi, la costante dielettrica della permittività è funzione di frequenza e definiamo kas C in d su A in epsilon non capacitanze k in epsilon su d.C., che dire della costante dielettrica?Così, la costante dielettrica è epsilon su epsilon no, questa è la permittività materiale che uso questo termine con Es che era per i terreni, epsilon potrebbe essere qualsiasi materiale ed epsilonnon come la permittività dello spazio libero, possiamo rappresentare k in 2 parti che sono thereal e immaginarie.Così, k è la parte reale -j in parte immaginaria del dielettrico costant.Quindi, è qui che l'interpretazione della misurazione delle proprietà elettriche startsimpedance starts.So, se definirò la costante dielettrica come una combinazione di parte reale di costantina dielettrica e parte immaginaria della costante dielettrica, questa è la funzione composita, questa è la funzione composita, ciò che dosiamo trattiamo molte volte contro la parte immaginaria per decifrare le information.Vi mostrerò how.Quindi, prima di entrare in quello, un po' sulla conduzione ohmica dei geomateriali, tutti voi coscienti che il flusso di corrente segue la legge di ohm, che è a causa del movimento ionico. E definiamo corrente uguale a resistività in V clear.Così, scriviamo a volte come v uguale a I in R dove r è uno su sigma. Così questo diventa la resistività o la resistenza è R, quindi, questi sono i fattori che influenzano la conduzione elettrica. Void razione, grado di saturazione, forma, dimensione e orientamento, struttura pore e naturedel fluido e della sua conducibilità.Come dicevo prima, a meno che i grani non siano addebitato, la conduttività superficiale viene ignorata. Quello che vi renderete conto è che la conduzione ohmica attraverso la soluzione di pore è molto facile.Ma la conduzione ohmica attraverso i terreni e i grani sarà molto complicata. E molto presto ve ne renderete conto. La ragione è che quando ci occupiamo dei terreni di grana fine ci sono doppi strati di formazione DDLwe lo chiamano come doppio strato diffusore e che è un consorzio di diversi tipi di ionson le piastrine di argilla, ci sono molte interferenze che si svolgono quando si misura la proprietà elettrica dei geomateriali, in particolare quando si tratta di doppie lenzuola. Queste sono le basi dell'impedenza. Che quando misuriamo la resistenza, usando corrente continua chiamarlo come resistanza.Tuttavia, quando misuriamo la resistenza usando corrente alternata diventa impudenza. E posso definire l'impedenza che come V funzione del tempo su I come funzione del tempo. Il che non è altro che V cos di omega t meno delta. Questo è il ritardo tra la tensione e la corrente ci sono un tempo lag possiamo definire questo termas r meno J x nel complesso form.Ok? .Quindi, r diventa la parte vera della resistenza e x diventa la parte immaginaria di resistanza.Così, ogni qualvolta misuriamo l'impedenza dei campioni, questo impedenza può essere rappresentazioni combinate di parti reali e immaginarie e poi queste parti reali e immaginarie utilizzate per decifrare un sacco di informazioni dai geomaterials.Così, questi sono i modelli di base che usiamo, avete studiato questi circuiti RC e tutti. Nella vostra ingegnerizzazione il suolo può essere rappresentato come materiale RC, un materiale che mostra resistenza.Così, questa è l'equivalenza tra il geomateriale o i terreni e il loro circuito elettrico? .Dunque, questi sono i componenti di resistenza, induttanza e capacitanza che possono essere utilizzati per definire la loro impedenza, ricordate impedenza è la resistenza e l'addebitanza la conduttrice inversa dell'impedance.Quindi, devi essere arrivato in questi termini, quando ti occuperai delle resistenze l'impeddente R quando ti occuperai con gli induttori, questo è G omega L. E quando sei veramente il capacitorsQuesto è - 1 su G omega c.So, questi componenti possono essere montati per descrivere lo stato dei terreni. E spero che tu possa renderti conto che se voglio scoprire l'impedenza totale posso sommare le resistenze e quando faccio per i paralleli devo riassumere tutta l'addizione del materiale.

Video 2: determinazione delle proprietà elettriche di Soil Così, uno degli studenti del mio master ha iniziato a lavorare in questi argomenti complicati. Il suo nome è Azaz Masood Bhat, e ha pubblicato 2 carte molto impattanti sulla caratterizzazione elettrica dei geomateriali, che ha creato questa impedenza e il concetto è semplice si prende una piccola scatola cilindrica, yousa, rettangolare e questa scatola è in piedi su una piastra di base e ci sono 2 elettrodi che sono dotate di elettrodi dentro e questa scatola può essere utilizzata per finalare l'impedenza delle sabbie. E quando si tratta con i liquidi poi è possibile utilizzare questo tipo di setup in cui il liquido può essere contenuto nella cella e c'è un coperchio superiore e ci sono due elettrodeschi che sono integrati all'interno della cell.Quindi, entrambi i sistemi possono essere utilizzati. Quello che stiamo facendo qui è misurare il contenuto di umidità volumetrica anche insieme al suo impedance.Quindi, questa è la cella di impedenza, stiamo misurando l'impedenza della sabbia e l'idratazione. Questo è il setup che serve per ottenere l'impedenza dei campioni questo è whatis noto come impedenza analyzer. Una cosa interessante è che il campione stesso possa essere modellato come una combinazione di RC.Alright.Quindi, se considero questo esemplare e questi 2 elettrodi, posso sviluppare un circuito equivalente come questo, la porzione centrale è dell'esemplare rappresentato da una combinazione di capacitanza e resistenza e le due lastre degli elettrodi sono rappresentazioni di nuovo circuito RC. Se li trattiamo su una scala che è nota come la trama di Nyquist, ci sono diversi waysof tracciando questi dati. Il complesso circuito.Così, se vedete qui questo è che z prime è la parte vera della resistenza e questo immaginarypart della resistenza, quando si tracciano i risultati che si ottengono da questo, si possono scagliare e questi cerchi descrivono lo stato del material.Così, come aumenta la frequenza, si tende a valori di gigahertz molto alti se si sta usando la resistenza offerta dal campione sarebbe less.Così, questo è lo stato stesso della cosa artistica che stiamo facendo in questo momento. E stiamo cercando di catturare la risposta dei geomateriali e dei meccanismi che li hanno fatti catturare questi tipi di consolee dimostrando che le fasi si formano e scompaiono. Abbiamo fatto un sacco di esperimenti su terreni di tipo diverso sono le sabbie. E solo per mostrarvi come i risultati variano la parte reale contro immaginario part.Io non sto entrando nei dettagli di come l'analisi dei risultati è fatta. Proprio la mia intenzione è di mostrarvi come questi risultati possano essere utilizzati per caratterizzare i geomateriali. E il modo migliore per analizzare una massa di suolo sarebbe quello di creare un semplice RC circuit.Quindi, quello che mostra qui è, se includo la risposta dei modelli teorici, sugli spermatozoi, questi sono i sperimentalmente ha ottenuto risultati del campione di terreno che stavamo analizzando. E se adatto a un circuito di equivalenza a this.Un semplice RC ti darà un sacco di deviazione dai risultati sperimentali. Questo significa che devi perfezionare il tuo circuits.I spero che tu lo trovi molto utile. E questo è un processo molto complicato dove tenete a generare il circuitsario equivalente dei terreni e dei materiali e continuate a mapparli qui. Così partendo da un semplice circuito RC quello che abbiamo fatto è che abbiamo aggiunto resistenza al circuito RC e con questo, quello che è successo sono i risultati sono almeno legati dal sperimentaless.Non siamo stati molto contenti di questo .Quindi, abbiamo incluso un elemento di fase costante, non so se vi ricordate o notate nel vostro corso di elettronica, devono aver parlato degli elementi di fase costanti del CPEs, che mantengono la fase del sistema costant.Quindi, introducendo un elemento di fase costante, abbiamo capito che i risultati sono abbastanza maturi. E poi abbiamo fatto ulteriori manipolazioni per uscire con un circuito equivalente per la soilsità questo è l'elettrodo in cui il campione è encased.Quindi, questo significa che il campione di suolo è stato rappresentato da due resistenze e da un condensatore di whatis noto come elemento di fase costante CPE. Ora puoi rispondere o ottenere le risposte al tipo di domanda che si è stato attivando qualsiasi processo che avviene nella massa del suolo si rifletta, se misuro R2, R4 andCP2.Ed è così che posso dire che quello che sta cambiando in un periodo di time.Così, tutte le proprietà dei terreni sono state ormai imbavagliate con il tempo. E questa è l'arte, quindi, qui abbiamo dimostrato come la resistenza dei suoli cambia per quanto riguarda la resistenza del grano, il confine di grano due grani seduti una volta l'altro, c'è un confine che si crea e due grani seduti insieme creano anche una sorta di effetto capacitanza a causa della soluzione di pore inside.Quindi, abbiamo fatto questo tipo di modellazione molto. E poi siamo usciti con l'analogia di come i flussi correnti attraverso i geomateriali allino fatto dal mio studenti, Azaz e Dr. Hanumantha Rao.So, potete leggere le loro carte che sono state pubblicate. Ora se osservate le possibilità di corrente, che sta passando per i materiali secchi, ci sono tre possibilità è un terreno asciutto, quindi i vuoti hanno solo aria, una delle possibilità che dal grano all'aria al grano all'aria, questa è una delle possibilità. La seconda possibilità è della passerella corrente è il grano, il grano all'aria, il grano tograno al grano e così via. E terzo uno sarebbe attraverso i vuoti, spero che si possa realizzare che, decifrare queste informazioni dai modelli matematici non sarà facile, ma ci siamo dentro e stiamo cercando di sviluppare modelli che ti aiutino a definire lo stato di contaminazionedei terreni, cercheremo anche di sviluppare modelli in cui poter differenziare i terreni grintovani e i terreni grinti grossolani tra cui le loro forme è piuttosto intricateR e D differenziare tra lo stato saturo del materiale e l'insaturazione del materiale è facilissimo che si possa fare molto velocemente facendo questo tipo di modelling.Così, questa è la micro meccanica di come i flussi correnti attraverso il poroso media.Così, A a A è di nuovo la superficie del terreno che è principalmente dovuto alla presenza di surfaceoneri Se ricordate, stavamo parlando di quella che è la differenza tra le particelle grossolane grossolane e le polveri sottili. Le particelle grinate di Coarsa non hanno cariche di superficie, le particelle di grana fine hanno surfacecharge.Così, questa è una delle differenze. E possiamo utilizzare questo concetto nel differenziare il materiale senza analisi setacciate, becauseyou ne conosce l'analisi setosa e l'analisi dell'idrometro ha i suoi limiti e i problemi. La parte BB è il cluster del suolo, dove nei grani del terreno sono in contatto con ogni altro e la corrente può scorrere attraverso i chicchi interconnessi, questo tipo di possibilità è godimento di più in caso di materiali grintosi fini rispetto ai materiali grinto.La terza possibilità è in parte attraverso i grani di suoli e in parte attraverso il whichis d'aria presente nei vuoti, che è la parte meno probabile grazie alla sua alta resistenza al whichis offerta dall'air.Quindi, una volta entrati nei micro meccanismi di questo tipo, diventa abbastanza complicato. Presentato ciò che stiamo cercando di fare è cercare di modellare le fasi gassose nella massa del suolo e l'attività batterica nel mass.Così, per noi i batteri se stessa diventa una molecola di particelle e gas sarebbe presente nei tepori. E se applicassi condizioni di pressione e temperatura, cosa succederà?.O i gas che sono presenti nei vuoti si sarebbero dissolti nel solutionchiaro poroso o ci potrebbe essere cristallizzazione dell'acqua sotto forma di ice.Quindi, questa diventa una matrice molto complicata. La seconda possibilità è quando ci occupiamo di soils..Così, i concetti restano uguali solo noi abbiamo creato un vuoto che è acqua filled.Così, hai la grana dei terreni in mezzo tra c'è un vuoto che è pieno di acqua. A me sembra un diversi condensatori disposti all'interno della massa del suolo in modo parallelo o series.So, una volta che faccio l'analisi dell'impedenza, ne esco con circuiti equivalenti e si areciano di circuiti equivalenti. Poi ancora una volta ho un modello che tipo di combinazioni delle resistenze, capacitenza può essere possibile che ti darebbe la risposta di un materiale.Quindi, ci sono le possibilità di passaggio corrente attraverso questo AA prime, interconntedpori, questi sono tutti pori interconnessi, il modo più semplice per la conduzione della current.Clear?.In particolare, se la soluzione ionica è presente nei pori. La B è una chicca di suolo interconnessa solo allora CC prime è la parte in parte attraverso i grani connettoriali e a volte attraverso i pori interconnessi e DD è il grano attraverso i vuoti, che potrebbe contenere aria e la soluzione dei pori. La terza possibilità sarebbe quando avremo saturi soils.Così, spero che ti renda conto ora che stiamo cercando di tentare la caratterizzazione dei geomateriali basedon la loro saturazione che è la genesi di soils.Così, una delle possibilità è la soluzione di pore in soluzione di pore che si presenta suoli. Il modo più semplice per la corrente di passare attraverso, nessuna resistenza viene offerta much.B prime doppie prime sono i chicchi di terreno interconnessi a condizione che i chicchi di terreno abbiano la buona conducibilità come i materiali grinto.it. Terzo è il panino dei due, abbiamo i grani interconnessi del suolo e partlythrough il pore fluid.Quindi, questi tipi di micro meccanismi devono essere studiati e dovrebbero essere sviluppati indomani "La conversazione docente - studenti inizia" Signore, i microorganismi come quando i teysiano presenti hai detto che la capacità di passaggio corrente diminuirà drasticamente.Lo dice ancora. Il microorganismo è se presente in qualsiasi fase intorno ai chicchi di suolo, poi la matterazione organica ostacolerà il processo in quel momento in cui stavo per chiederlo. Una situazione molto complicata. L'obiettivo è quello di usare questi modelli per determinare come la degradazione nel materiale stia andando avanti. E non solo la degradazione, ma anche l'upgrade. Se dobbiamo trovare l'impedenza dei terreni a grana fine o le proprietà di raffinati sapori cosa faremo. Ha impiegato per squali impedenza alle sabbie che ha trovato. Quindi, se abbiamo bisogno di trovare l'impedenza di clays o di terreni grattugiati, quindi, che cambiamento avverrà. si verifica?.Come faremo le interferenze come.Una risposta rapida alla tua domanda non è di questo tipo che succederà. Le misure possono essere fatte. È come se il medico o la persona non si annoia a decodificare gli ECG, quello che è ECG sta andando a do.Spero che tu possa capire il mio point.So, la misurazione delle proprietà non è un problema. Puoi solo imballare il campione in cella e poi puoi misurare qualcosa. La questione del milione di dollari è come creare un meccanismo fuori di esso e come decifrare i risultati in modo che questi risultati possano essere utilizzati da persone che si trovano nel campo di monitoringinstrumentation e micro meccanismi.