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Faculté des Sciences et de la Technologie- Département S.M – Univ.KHEMIS-MILIANA – 2015/2016
Master : Physique du Globe
Matière : Electromagnétisme
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Chapitre 02 : Prospection électromagnétique
I. Introduction :
Toute méthode de prospection utilisant les champs électromagnétiques artificiels ou naturels,
générés par des courants variables dans le temps, est une méthode de prospection
électromagnétique.
lexité et difficultés mathématiques
o
de la fréquence utilisée. 
Tous les appareils de prospection électromagnétique répondent à une grande variété de
 :
1. Conducteurs superficiels :
a. Mort-terrain (terrain marécageux, argileux)
b. 
c. Formations conductrices (argiles)
d. Topographie (relief)
2. Conducteurs dans la roche en place
a. Graphite
b. Sulfure massifs
c. Magnétite massive
d. Zones de cisaillement et failles
e. Péridotite
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serpentinisée
3. Conducteurs artificiels
a. Réservoirs métalliques
b. Conduites et déchets métalliques
c. Pipe-lines
d. Voies ferrées
e. Lignes à haute tension
1.2. L’induction électromagnétique
En régime variable, champ électrique et champ magnétique sont étroitement liés et même
indissociables. Ainsi, un champ magnétique variable engendre un champ électrique  
électromagnétique, alors que dans un conducteur, un champ électrique crée un courant, lequel crée
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Figure 1. Représentation schématique de la prospection EM
Figure 2. Induction électromagnétique. A) Vue en perspective. B) Vue suivant la coupe A-B.
La méthode de prospection
électromagnétique (E.M) fait intervenir
simultanément les trois processus physiques
distincts (figure ci-contre) :
1. le premier consiste en la production
un champ magnétique primaire qui
varie avec le temps ;
2. le second est la naissance de courants
induits (courants de Foucault) dans
tous les conducteurs sur lesquels agit
ce champ primaire ;
3. le dernier est la détection de ces
conducteurs par la mesure des champs
magnétiques secondaires créés par les
courants de Foucault.
induits dans un corps conducteur dépend de plusieurs facteurs, à peu près
équivalents, qui sont :
- les propriétés électriques du conducteur ;
- les dimensions et la forme du conducteur ;
- la fréquence du champ primaire ;
- ques.
La figure 2 illustre bien ces éléments clés, où en vertu de la loi de Lenz (règle de la main droite), les
courants de Foucault circulent dans le conducteur de telle sorte que le champ magnétique ainsi créé
s du conducteur, au champ inducteur (primaire).
1.2.1. Le principe de l’induction électromagnétique :
Dans la figure ci-           
boucle conductrice fermée et qui subit un champ magnétique variable du type : .
Ce modèle en fait pourra représenter quantitativement un gisement de minerai caractérisé par une

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modèle simple.
Dans ce cas on suppose que la boucle
conductrice est exposée à ce champ «
primaire » variable, uniforme et dirigé le
long de son axe, avec une certaine
perméabilité magnétique  de ce milieu.
Ceci nous ramène à traiter le champ « H »
      B » :
.
Dans ce cas, on a : .
Avec  étant la fréquence du
champ [Hz].
La loi de Faraday implique que la force électromotrice créée dans le conducteur par cette induction
magnétique est donnée par :
Avec : 
Ainsi on obtient une f.e.m  :
courant, à son tour va générer un champ magnétique « secondaire ». il serait donc intéressant de
connaître la relation entre les deux champs magnétiques « primaire » et « secondaire ». Pour y
arriver il faut déjà calculer le courant électrique provoqué dans cette boucle conductrice pour
cier au champ magnétique secondaire induit.
Dans ce cas, ce modèle peut être
équivalente en électrocinétique par
un circuit électrique 
résistance (conduction) et une
bobine (inductance).
 la relation entre le f.e.m et le courant généré:
La solution qui vérifie cette solution est de la forme :
Figure 3. Modèle simple de la boucle conductrice.
Figure 4. Schéma électrique équivalent de la
boucle conductrice

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 :
-Savart (ou la l
de la boucle est donné par :
rapport :
Avec la définition :  
et   .
Or, pour tout angle A et B, on a : , ce qui nous donne le
rapport entre champ « secondaire » et champ « primaire  :
Avec : 
 et  

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On remarquera que :
1- au centre du conducteur, la direction de  est opposée à celle du champ  (signe -)
2-  et elle est fonction de : (a) géométrie du conducteur 
       qui est lié à la fois aux paramètres
électrique du conducteur  
3-  
 et le déphasage du champ secondaire  est
présentée dans la figure ci-dessous :
Figure 5. Variation de l'amplitude et du déphasage du champ secondaire
De même en admettant que  
 est la somme algébrique de deux grandeurs : une en
phase (P) (Q), la variation des deux composantes est illustrée dans la figure
6. Ci-dessous :
Avec la relation : 
0,1 1 10 100
0,5
1,0
F()
F()
0,1 1 10 100
0,0
0,5
1,0
1,5