Prospection géophysique: quelques questions

[invite83d9bcb3]

Bonjour à tous et à toutes,

Je suis en Seconde générale et notre prof d'SVT, quand nous en avons le temps, nous fait traiter des sujets de géologie hors-programme. Nous sommes en train d'étudier la prospection géophysique ( sondage électrique ), au sein d'un travail concernant la détection d'eau en profondeur et nous utilisons certaines notions que je n'arrive pas bien à différencier. Notamment: quelle est la différence entre les termes "résistivité" ; "conductivité" et "résistance" ? J'ai cherché les définitions de ces mots mais ça ne m'éclaire pas vraiment car les sites ont tendance à associer résistivité = résistance et ma prof m'a dit que ce n'était pas le cas.

Merci d'avance
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[bratisla]

Bonjour,

bon, apparemment je suis aussi bien placé que n'importe qui pour tenter de répondre, donc je m'y colle. Hélas, je ne sais pas quels sont les acquis en électricité en 1ere - notamment pour la résistivité - du coup je vais tenter une explication prudente et "donner" la solution. Désolé, d'habitude je n'aime pas trop donner la solution brut de décoffrage, mais le temps me manque pour parcourir les BOEN.

Commençons par le commencement, cad appelons Captain Obvious : un sondage électrique consiste à envoyer un courant entre deux électrodes séparées d'une distance L, mesurer la tension et l'intensité entre les deux électrodes. Dès le collège, on apprend que U/I=R, c'est ce qu'on définit comme étant la résistance.
Jusque là, je pense que vous pouvez maîtriser sans soucis

Le problème de cette mesure, c'est qu'elle est totalement dépendante de la géométrie adoptée pour le sondage. Si on reprend le dispositif précédent, une longueur L de terrain est associée à une résistance R ; en prenant 2L longeurs, on obtient deux résistances R en série, et donc une mesure 2R. On dit que la résistance est une grandeur extensive -> on va rechercher une grandeur dite intensive, indépendante de la géométrie du dispositif.
Comment obtenir cette grandeur intensive ? Les physiciens sont revenus au concept physique derrière la notion de résistance : les électrons tentent de se faire un chemin dans un conducteur, mûs par un différentiel de potentiel U ; leur flux se mesure par I. La résistance va représenter (en regardant très vite et très loin) la difficulté de progression du flux d'électrons. Cette résistance va diminuer si on diminue la longueur du trajet, et va diminuer si on augmente la surface par laquelle le flux passe. Les physiciens ont donc inventé la notion de résistivité : , et ont déterminé que cette grandeur est effectivement intensive. Mieux encore : cette grandeur (tant qu'on reste dans le domaine linéaire) est uniquement caractéristique du milieu traversé - propriété qui intéresse vivement les géophysiciens, qui ne veulent pas dépendre de la géométrie et la puissance d'un sondage qui peut varier selon les contraintes ! De plus, tandis que la résistance englobe tous les chemins possibles du courant électrique puisque ne résultant que de la mesure directe entre deux électrodes, les géophysiciens essayent en multipliant les mesures de deviner ce qui se passe électriquement dans le sous-sol (couches avec des résistivités différentes) - ce qui est beaucoup plus facile à conceptualiser avec la résistivité.

Donc résistivité = résistance*surface/longueur = grandeur non dépendante du dispositif. La conductivité peut se déduire de la résistivité : conductivité = 1/résistivité.
Maintenant, pourquoi "les sites" confondent les deux ? Parce que les géophysiciens sont feignants, et sont des physiciens ratés :] Plus sérieusement, les géophysiciens ne raisonnent que par résistivité - pour la raison mentionnée ci-dessus - et donc ont tendance à employer le mot "résistance" en pensant "résistivité".

En espérant avoir éclairé un peu - et toutes mes excuses pour ne pas avoir été aussi pédagogue que prévu.

[invite83d9bcb3]

Nous avons effectivement étudié le sondage électrique et en quelque sorte, comment cela fonctionne ( c'est-à-dire, démonstration avec les électrodes, l'injection du courant, mesure de la tension et utilisation de la loi d'Ohm pour déterminer R ).
Mais je te remercie, tout ce que tu m'as expliqué était intéressant et éclaire ma lanterne, j'ai plus de souci à me faire concernant la résistance et la résistivité

Merci encore