基于欧姆定律的土壤电离临界电场强度的估计方法

摘要

本发明公开了一种基于欧姆定律的土壤电离临界电场强度的估计方法，包括以下步骤：选定测试区域，并测量该区域土壤的电阻率、介电常数和磁导率；搭建对地放电回路；设置测试电极；采集测试电压；将测试电压换算成电场强度；根据函数K的波谷位置确定土壤电离的时间；根据理论计算获得土壤中电场强度的最大值变化曲线，再结合土壤电离的准确时间确定土壤电离临界电场强度。本发明采用在土壤测试区域直接测试的方式，不会破坏土壤自然特性，所以测量的土壤临界电场强度与自然环境下土壤临界电场强度的真实情况完全一致，能够实现高精度测量。

主权项

一种基于欧姆定律的土壤电离临界电场强度的估计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)选定测试区域，并测量该区域土壤的电阻率、介电常数和磁导率；(2)搭建对地放电回路：在该区域中将一个中央接地极和分布于中央接地极周围的四个辅助接地极埋于土壤内，采用脉冲电流源对中央接地极直接馈电，四个辅助电极用于建立电流回路；(3)设置测试电极：在距离中央接地极0.03‑0.08m的范围内竖直向下设置多个电场强度采样点，采样点间距为0.183m，选择多个电场强度采样点中的任意采样点的切向方向设置两个测试电极；(4)采集测试电压：脉冲电流源对地放电，采集两个测试电极之间的电压；(5)将测试电压换算成电场强度；(6)根据如下函数K的首个波谷位置确定土壤电离的时间：$K={(-\frac{d\left(\eta \right(t\left)\right)}{dt})}^{-1}$上式中，η表示土壤电离与未电离情况下该测试点切向电场强度的比值，函数K括号内即为比值η对时间t求导数再取负值；(7)根据理论计算的各时刻土壤中电场强度的最大值变化曲线，再结合函数K首个波谷值对应的时间确定土壤电离临界电场强度。