为在地下建立人工直流电场，需将直流电源的两端分别经电极A和B接地，电流由 A输入地下导电介质，由B流出，通过电源形成闭合回路，于是地下就形成了电场。A 和B称为供电电极。当A与B距离很大时，可将供电电极视为两个点电极，此时地下电 场称为两个点电流源的电场。若仅考虑A极，将B极置于较远的地方，即A极附近的电 场不受B极的影响，或影响甚微可忽略不计，就获得一个点电流源的电场。此外，若A 与B间的距离与其到观测点的距离相比很小时，就可视A与B所形成的场为电偶极场。
（一）点电流源电场的分布规律
若地表水平的地下半空间充满电阻率为ρ的均匀导电介质。当地面只用A极供电，其电流为I时，在距A为r远的任一点M处的电流密度为
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根据欧姆定律E＝j·ρ，可以得到M点的电场强度
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由于场强等于电位的负梯度，即 ，于是得到M点的电位表达式为
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从以上三式看出，一个点电流源的电场和电流密度均与矢径r的方向一致，其等位面是一系列以点源为中心以r为半径的同心半球面，电流密度j与等位面正交。在点源附近 电位衰减很快，随着远离点源衰减变慢。
对于以A为＋I，以B为-I形成的两个异性点电流源的电场，按场的叠加原理，可以得到任一点M的电位和电场强度表达式为
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图4-1即为按式（4-5）和式（4-6）计算的两个异性点电源的电位和电场分布图。从图中看出，靠近电极处电位变化快，即向着A极方向电位迅速增高，向着B极方向电 位迅速降低，AB中段 AB处电位变化较慢，其中点电位为零。在电极附近电位 梯度大的地方，电场强度的绝对值也大。AB中部电位梯度变化不大，电场强度值也变化 不大，电流线基本与地表平行，呈现均匀场的特点。
图4-1 均匀半空间中两个异性点电流源的电场、电位分布图
（二）电流密度的垂向分布
电流密度的垂向分布规律对地电测量具有重要意义。因为实际测量中，是根据地表电 流密度的变化来判断地下地质体的分布。若集中于地表的电流越多，流入深部的电流就越 少，当流经深部地质体中的电流密度很小时，该地质体电阻率的变化对地表电流密度的影 响就不大，也就探测不出该地质体的存在。
对于一个点电源而言，与A相距为r处的地表O点电流密度为
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在O点的铅垂线上，距地表为h的M点处电流密度为
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式中θ为AM与地平面的夹角。θ＝45°时, ，可见在此条件下，M点的电流密度 仅为地表电流密度的1/2。
对于两个点电流源，地表AB中点O处的电流密度为
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在AB的中垂线上深度为h的M点处，电流密度按矢量叠加可求得
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当θ＝45°时， 。从中看出，两个点电流源较一个点电流源的电流密度随深度衰减快，这是因为两个点电流源情况下， 与 的 垂直分量互相抵消的缘故。
图4-2 电流密度随深度分布曲线
对于地电测量，只能在地面电流密度的背景 上反映地下M点处电流密度变化，因此，必须使 与 的比值达到一定大小，方有可能发现深度为h的M处电阻率异常。图4-2是按下式计算的 随h/r变化的图形：
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可以看出，地表电流密度最大，随深度衰减 很快。当h/r＝1时，电流密度的比值约为0.3，而当h/r＝2时，电流密度的比值几乎达到0.1了，也就是说h＝AB处的电流密度仅为地表的1/10。因此，位于h≥AB/2深处的地质体很难在地表产 生可靠的地电异常。这样，要想加大勘探深度，只有增加AB/2之间的距离，即AB越大，勘探深度也越大。