By Kadek Arsana

BAB I

PEMBAHASAN

1.1 Latar Belakang

Indonesia adalah negeri yang kaya akan sumber daya alam. Bumi Indonesia

dianggap sebagai laboratoium kebumian yang paling habat untuk dapat

mengeksplorasi sumber-sumber alam yang ada di Indonesia. Namun keterbatasan

ilmu untuk mengelola sumber daya alam tersebut menjadi kendala untuk melangkah

leboh lanjut. Sehingga kita perlu untuk mempelajari cara atau metode untuk

mengungkap suatu informasi yang terdapat didalam perut bumi. Salah satu cara

adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari bidang bumi khususnya perut bumi

berdasarkan konsep fisika.

Di dalamnya termasuk juga meteorology, elektrisitas atmosfer dan fisika

ionesfer. Penelitian feofisika untuk mengetahui kondisi dibawah permukaan bumi

melibatkan pengukuran diatas permukaan bumi dari parameter-parameter fisika

yang dimiliki oleh batuan di dalam bumi.

Dari pengukuran ini dapat ditapsirkan bagaimana sifat-sifat dan kondisi di

bawah permukaan bumi baik itu secara vertical maupun horizontal. Dalam skala

yang berbeda, metode geofisika dapat diterapkan secara global yaitu untuk

menentukan struktur bumi, secara local yaitu untuk eksplorasi mineral dan

pertambangan termasuk minyak bumi dan dalam skala kecil yaitu untuk aplikasi

deoteknik (penentuan pondasi bangunan dll). Survey geofisika yang sering

dilakukan selama ini antara lain metode elektromagnetik.

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Apa yang dimaksud dengan elektromagnetik?

1.2.2 Jelaskan tentan metode elektromagnetik!

1.2.3 Jelaskan tentang metode elektromagnetik VLF?

1

1.2.4 Apa saja parametr yang digunakan pada metode elektromagnetik VLF?

1.2.5 Jelaskan tentang metode ground penetrating radar (GPR)

1.3 Tujuan

1.3.1 Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan gelombang elektromagnetik.

1.3.2 Untuk mengetahui metode elektromagnetik.

1.3.3 Untuk mengetahui metode elektromagnetik VLF.

1.3.4 Untuk mengetahui parameter pada metode elektromagnetik.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 ELEKTROMAGNETIK

Teori elektromagnetik merupakan suatu teori yang menjelaskan hubungan

antara medan listrik dan medan magnet, yang menimbulkan rambatan gelombang

elektromagnet. Teori ini dikemukakan oleh James clark Maxwell pada tahun 1865.

menurut Maxwell, medan listrik yang berubah akan menimbulkan medan magnet,

sementara itu, Faraday berpendapat bahwa perubahan medan magnet menimbulkan

medan listrik. Jadi sifat saling terkait dan berkelanjutan antara medan listrik dan

medan magnet inilah yang menyebabkan timbulnya gelombang elektromagnetik.

Gelombang elektromagnetik adalah gelombang padauan antara medan listrik dengan

medan magnet, disebabkan oleh muatan listrik bergerak dipercepat.

Kemudaian Maxwell menurnkan persamaan rambatan gelombang

elektromagnetik itu dalam ruang hampa sebesar :

dimana = permitivitas ruang hampa (8,85 x 10-12 C/N.m2)

= permeabilitas ruang hampa (12,6 x 10-7 Wb/A.m)

c = cepat rambat gelombang elektromagnetik

2.2 METODE ELEKTROMAGNETIK

Salah satu metode yang banyak digunakan dalam prospeksi geofisika adalah

metode elektromagnetik. Metode elektromagnetik biasanya digunakan untuk

3

eksplorasi benda-benda konduktif. Perubahan komponen medan akibat variasi

konduktivitas dimanfaatkan untuk menentukan struktur bahwa permukaan. Medan

elektromagnetik yang digunakan dapat diperoleh dengan sengaja membangkitkan

medan elektromagnetik di sekitar daerah observasi. Pengukuran semacam ini disebut

teknik pengukuran aktif. Metode ini kurang praktis dan daerah observasi dibatasi

oleh besarannya sumber yang dibuat. Teknik pengukura lain adalah teknik

pengukuran pasif. Tenik ini memanfaatkan medan elektromagnetik yang berasal dari

sumber yang tidak sengaja dibangkitkan. Gelombang elektromagnetik seperti ini

berasal dari alam dan dari pemancar frekuensi rendah (15-30 kHz) adalah yang biasa

disebut VLF. Teknik ini lebih praktis dan mempunyai jangkauan daerah pengamatan

yang luas.

2.3 METODE ELEKTROMAGNETIK VLF (VERY LOW FREQUENCY)

Metode ini bertujuan untuk mengukur harga daya konduktivitas batuan

berdasarkan pengukuran gelombang elektormagnetik skunder. Metode ini

memanfaatkan gelombang hasil induksi elektomagnetik yang berfrekuensi sangat

rendah. Karna frekuensinya yang cukup rendah, gelombang ini memiliki penetrasi

yang cukup dalam. Gelombang ini juga menjalar ke seluruh dunia dengan atenuasi

yang kecil dalam pandu gelombang antara permukaan bumi dan ionosfer.

Karena induksi gelombang tersebut, maka di dalam medium oleh batuan

akan timbul arus induksi. Arus induksi inilah yang menimbulkan medan skunder

yang dapat ditangkap di permukaan bumi. Besarnya kuat medan elektromagnetik

skunder ini sebanding dengan besarnya daya hantar listrik batuan (rho), sehingga

dengan mengukur kuat medan pada arah tertentu, maka secara tidak langsung kita

dapat mendeteksi daya hantar listrik batuan dibawahnya.

Metode yang digunakan adalah Tilt Angle, yaitu mendeteksi struktur

konduktif dan kontak geologi. Seperti daerah yang retal-retak (cracks) adalah rongga

yang titik air adalah hanya berisi udara saja. Xona alterasi adalah meneralisasi, xona

patahan dan dyke. Pada batuan sediment akan baik untuk penentuan keberadaan

lempeng, variasi ketebalan bedrock juga untuk mengetahui pelamparan zat-zat

pencemaran lingkungan.

4

2.4 PARAMETER ELEKTROMAGNET VLF

Adapun parameter elektromagnet VLF yang penting adalah

2.4.1 Pemancar

Pemancar ini mulai dibangun sejak perang dunia I, digunakan untuk

komunikasi jarak jauh karena kemampuannya untuk komunikasi gelombal

dengan pelemahan yang sangat kecil pada gelombang bumi ionesfer.

Penetrasinya cukup efektif hingga dapat menembus laut dalam.

2.4.2 Pengaruh Atmosfer

Sumber nois yang utama adalah radiasi medan elektromagnetik

akibat kilat atmosfer baik di tempat dekat atau jauh dari lokasi pengukuran.

Pada frekwensi VLF radiasi medan ini cukup dapat melemahkan sinyal yang

dipancarkan oleh pemancar. Daerah yang cukup banyak badai tersebut

adalah Amfira tengah dan Asia tenggara termasuk Indonesia.

Nois kedua adalah variasi diurnal medan elektromagnetik bumi dimana

terjadi pergerakan badai dari arah timur ke barat yang terjadi mulai siang

hingga sore hampir malam.

2.4.3 Rambatan Gelombang Elektromagnetik

Pada elektromagnetik VLF dengan frekuensi <100 KHz, arus

pergeseran akan lebih kecil dari arus konduksi karena permitivitas dieletrik

batuan rata-rata cukup kecil dan konduktivitas target biasanya > 10-2 S/m.

hal ini menunjukkan efek medan akibat arus konduksi memegang peranan

penting ketika terjadi perumbahan konduktivitas batuan.

2.4.4 Pelemahan (Atenuasi) Medan

Pelemahan medan ini mempengaruhi kedalaman. Kedalaman pada

saat amplitudo menjadi 1/e (kira-kira 37%) dikenal sebagai skin depth atau

kedalaman kulit. Kedalaman ini dalam metode elektromagnetik disebut

sebagai kedalaman penetrasi gelombang, yaitu kedalaman = dimana

adalah resistivitas dalam ohm-meter, dan f adalah frekuensi.

5

2.5 Metode Ground Penetrating Radar (GPR)

Ground Penetrating Radar (GPR) merupakan metode goefisika dengan

menggunakan teknik elektromagnetik yang dirancang untuk mendeteksi objek yang

terkubur di dalam tanah dan mengevaluasi kedalaman objek tersebut. GPR juga

dapat digunakan untuk mengetahui kondisi dan karakteristik permukaan bawah

tanah tanpa mengebor ataupun menggali tanah. Sisterm GPR terdir atas pengirim

(transmitter), yaitu antena yang terhubung ke sumber pulsa (Generator Pulsa)

dengan adanya pengaturan timing circuit, dan bagian penerima (receiver) yang

kemudian terhubung ke unit pengolahan (data processing) serta display sebagai

tampilan outputnya.

Berdasarkan blok diagram di atas, masing – masing blok mempunyai fungsi

yang cukup penting dan saling ketergantungan. Hal ini dikarenakan GPR merupakan

suatu sistem mulai dari penghasilan pulsa pada pulse generator lalu melewati blok-

blok yang ada kemudian sampai pada blok display dimana kita dapat melihat bentuk

dan kedalaman objek yang dideteksi. Namun dalam hal ini antena memegang

peranan yang sangat penting karena menentukan unjuk kerja dari sistem GPR itu

sendiri. Adapun faktor yang berpengaruh dalam menentukan tipe antena yang

digunakan, sinyal yang ditransmisikan, dan metode pengolahan sinyal yaitu :

1. Jenis objek yang akan dideteksi

2. Kedalaman objek

3. Karakteristik elektrik medium tanah atau properti elektrik.

Dari proses pendeteksian seperti di atas, maka akan didapatkan suatu citra dari letak

dan bentuk objek yang terletak di bawah tanah atau dipermukaan tanah. Untuk

menghasilkan pendeteksian yang baik, suatu sistem GPR harus memenuhi empat

persyaratan sebagai berikut:

1. Kopling radiasi yang efisien ke dalam tanah

2. Penetrasi gelombang elektromagnetik yang efisien

3. Menghasilkan sinyal dengan amplitudo yang besar dari objek yang dideteksi.

4. Bandwidth yang cukup untuk menghasilkan resolusi yang baik.

6

BAB III

PENUTUP

3.1 KESIMPULAN

3.1.1 Teori elektromagnetik merupakan suatu teori yang menjelaskan hubungan

antara medan listrik dan medan magnet, yang menimbulkan rambatan

gelombang elektromagnetik.

3.1.2 Metode elektromagnetik biasanya digunakan untuk eksplorasi benda-benda

konduktif. Perubahan komponen medan akibat variasi konduktivitas

dimanfaatkan untuk menentukan struktur bawah permukaan.

3.1.3 Metode elektromagnet VLF (Very Low Frequency) digunakan untuk

mengukur harga daya konduktivitas batuan berdasarkan pengukuran

gelombang elektromagnetik sekunder.

3.1.4 Adapun parameter elektromagnet VLF yang penting adalah : pemancar,

pengaruh Atmosfer, rambatan gelombang elektromagnet dan pelemahan

(atenuasi) medan.

3.1.5 Metode GPR digunakan untukmendeteksi obyek yang terkubur di dalam

tanah dan mengevaluasi kedalaman objek tersebut. Selain tiu dapat juga

diguanakan untuk mengetahu kondisi dan karakteristik permukaan bawah

tanah tanpa mengebor ataupun menggali tanah.

3.2 SARAN

Pada parameter elektromagnetik VLF yang kedua (pengaruh atmosfer) noise

kedua adalah variasi diurnal medan elektromagnetik bumi, dimana pergerakan badai

dari arah timur kebarat yang terjadi mulai siang hingga sore hampir malam, maka

disarankan pengukurna VLF di Indonesia dilakuakn pada bulan musim kemarau

(Mei-Juli) dimulai pagi hari jam 06.00-12.00 siang saja.

7

DAFTAR PUSTAKA

Drs. Setyawan, lilik Hidayat. Kamus Fisika Bergambar. Purwokerto: Pakar Raya, 2004.

http//:www.metode-seismikdanelektromagnetik.com

8