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水文地质勘察技术研究
∂
定律中引入的位移电流项（即 D ( ) tr, ）麦克斯韦方程组理论中重要的组成部
t ∂
分之一，因此使得在时变场的电流连续性难题得到了处理，充分地阐明了交变电
场能产生磁场的规律。公式（2-2）表示法拉第电磁感应定律，揭示了交变磁场
能够激发电场。公式（2-3）表示高斯磁场定律，其表明了磁力线是没有起始点的，
说明磁通量是连续的；公式（2-4）表示高斯电场定律，其表明了电荷密度能够
产生电通量。由于两者都表明了通量守恒的客观规律，因此两者之间的关系可由
连续性方程表示：
∂
⋅ J ( )+tr , ρ ( ) 0, =tr （2-5）
t ∂
公式（2-5）表示，电流的发散量与电荷的减少量是相等的。
当位于空间上任何一点，若介质的物理性质不发生任何改变，那么这点的场
与源关系和源与源关系都能够满足上述公式，而这些公式恰好为电磁法的勘探提
供了基本的理论依据。
通过麦克斯韦方程组建立的场源关系和连续性方程可以将上述 D-E、H-B 和
J-E 三对矢量联立起来，使这三对矢量间的相互关系转换为状态方程。在真空情
况下，这三对矢量间的关系呈现为简单的线性关系：
D 0 ( ) tr, = ε 0 E ( ) tr, （2-6）
B 0 ( ) tr, = µ 0 H ( ) tr, （2-7）
J 0 ( ) 0, =tr （2-8）
其中，D 表示电通密度；B 表示磁通密度；J 表示传导电流密度；Ε 表示
0
0
0
0
12F
介电常数（代表 D-E 的比例关系），其值为 8.8542×10 /m；μ 表示磁导率（代
0
-7H
表 B-H 的比例关系），其值为 4π×10 /m。
2. 瞬变电磁法概述
瞬变电磁法（Transient Electromagnetic Methods）是一种利用不接地回线（磁
源）或者接地线源（电偶源），向地下发射脉冲电磁场（一次场），并在一次磁
场间歇期间，采取观测地下地质体因磁通量变化产生的感应涡流场（二次场）的
电磁探测法。TEM 的基本原理是借助于电磁感应原理的，其基本工作方法是：
在地表或空中布设能够通以阶跃电流的发射回线圈，根据电磁学原理此时线圈周
围空间必然存在稳定的磁场，这个磁场就是一次脉冲磁场，与此同时地下地质体
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