Elektromagnetische Induktion in einem Leitenden Homogenen Zylinder durch Äussere Magnetische und Elektrische Wechselfelder

1. Problemstellung Das Interesse in der Geophysik an Problemen der elektromagnetischen Induktion in raumlichen Lei- tern wurde wesentlich verstarkt durch die erdmagnetische Entdeckung ausgedehnter Leitfahigkeitsano- malien im vergangenen Jahrzehnt, wie z, B. in Norddeutschland (FLEISCHER [5, 6), SCHMUCKER[15)), Systematische Unterschiede in den erdmagnetischen Variationen, wie sie hier und auch in anderen Ge- bieten (Japan, Nordamerika) an benachbarten Stationen aufgefunden wurden, liessen ganz allgemein die Moeglichkeit erkennen, mittels erdmagnetischer Registrierungen Aufschluss uber den tieferen Untergrund, insbesondere uber die Verteilung der elektrischen Leitfahigkeit, zu gewinnen (BARTELS [13) ). Die lo- kalen Unterschiede wurden gedeutet als reiner Induktionseffekt: Durch das Magnetfeld der zeitlich vari- ablen Stroeme in der Ionosphare werden im elektrisch leitenden Untergrund ebenfalls Stroeme induziert, deren Magnetfeld sich als "innerer Anteil" dem Feld der Ionospharenstroeme ("ausserer Anteil") uberlagert und zusammen mit diesem gemessen wird. Inhomogenitaten oder eingelagerte Anomalien der Leitfahig- keit bewirken dabei ein ebenfalls anomales Verhalten des inneren Anteils der beobacfiteten Variation. Das Bestreben ist, umgekehrt aus dem anomalen inneren Anteil der registrierten Variationen Kenntnis zu er- langen uber Leitfahigkeitsanomalien im Untergrund (Erdmagnetische Tiefensondierung). Die hierbei auftretenden Probleme sind in mancher Hinsicht ahnlich denen, wie sie bei anderen Me- thoden - auch statischen, etwa der Magnetostatik - auftreten. Ein direktes Problem ist zunachst die Be- stimmung eines Stoerfeldes sowie des zugehoerigen Gesamtfeldes durch ihre Berechnung fur geometrisch einfache Koerper oder durch Modellversuche.