Физика Земли, 2023, № 5, стр. 96-100

Об аналитическом представлении интеграла, родственного интегралу Фока, возникающего при расчетах электромагнитных полей дипольных источников на границе двух полупространств

С. С. Кеворкянц ***

Центр геоэлектромагнитных исследований института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН (ЦГЭМИ ИФЗ РАН)
г. Троицк, Россия

* E-mail: gemri@igemi.troitsk.ru
** E-mail: sourens@mail.ru

Поступила в редакцию 21.05.2022
После доработки 15.11.2022
Принята к публикации 18.11.2022

Аннотация

Интеграл Фока (ИФ), названный по имени автора, получившего его аналитическое выражение в цилиндрических функциях, был им введен для теоретического анализа электромагнитного поля магнитных диполей на границе однородного проводящего (немагнитного) полупространства. Подробные аналитические представления интегралов, в которых выражены все компоненты полей вертикального и горизонтального магнитных диполей, были изложены в работе [Вешев и др., 1971]. Получение аналитических выражений похожих интегралов, представляющих компоненты полей электрических диполей в аналогичной модели требует рассмотрения помимо ИФ другого, родственного ему интеграла, условно названного ИФ1, аналитическое выражение которого до настоящего времени известно не было. Восполнение данного пробела и явилось целью настоящей работы, в которой предложен оригинальный способ получения аналитического представления ИФ1, путем задания и решения линейного неоднородного дифференциального уравнения 1-го порядка с соответствующим граничным условием, которому ИФ1 удовлетворяет. Полученный результат позволит упростить процесс моделирования полей в однородном полупространстве и улучшить качество интерпретации данных электромагнитных методов за счет более точных и надежных оценок нормального поля в подобных моделях вмещающей среды.

Ключевые слова: интеграл Фока, функции Бесселя, Ханкеля, неоднородное дифференциальное уравнение, единственность решения.

Список литературы

  1. Бейтмен Т., Эрдейи А. Высшие трансцендентные функции. Т. 2. М.: Наука. 1974. 296 с.

  2. Бурсиан В.Р. Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке. Л.: Недра. 1972. 367 с.

  3. Вешев А.В., Ивочкин В.Г., Игнатьев Г.Ф. Электромагнитное профилирование. Л.: Недра. 1971. 216 с.

  4. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками, и математическими таблицами / М. Абрамовиц, И. Стиган (ред.). М.: Наука. 1979. 832 с.

  5. Эльсгольц Л.Э. Дифференциальные уравнения. М. 2008. 320 c.

  6. Fock V. Zur Btrechnung des elektromagnetischen Wechselstromfeldes bei ebener Begrenzung // Ann. Physik. Bd 17. H. 4. 1933.

Дополнительные материалы отсутствуют.