理想导体的充电场
1.单一导体的充电场
若充电体电阻率明显低于围岩电阻率，在良导均匀的理想条件下，理想导体充电后，电流在导体内部不产生电位降落，导体表面各部分的电位处处相等，并等于充电点A的电位，这样的导体可认为是等电位体。流出的电流垂直于导体表面，经过围岩流向无穷远处，在围岩中形成充电电场（图3-18）。在围岩中，由于它的电阻率比导体高得多，因此，电流流经围岩时将产生明显的电位降落。计算和测量结果表明，在充电体附近的等电位线形状和导体截面形状相近，远离充电体的等电位线形状逐渐趋于圆形。
图3-18 充电法原理图
图3-19是充电体上沿不同方向剖面观测的电位及梯度剖面曲线。沿图3-18中Ⅰ—Ⅰ＇剖面观测相当于在直立薄脉状导体上观测，电位曲线在脉顶正上方出现极大值，向两侧逐渐降低且左右对称。梯度曲线反对称于原点，在脉顶上方梯度值为零，脉左侧出现极大值，脉右侧出现极小值。当其埋深相对于导体规模不很大时，导体顶部深度h与梯度曲线两极值间距P有下列近似关系：
当观测剖面通过导体中心沿走向布置时（叫主纵剖面），充电场的电位曲线在导体顶部上方出现比较平缓的极大值，在导体两端附近，电位曲线急剧下降，曲线形态依然左右对称[图3-19（b）]。梯度曲线于导体顶上方皆为零值，左端为极大值，右端为极小值。若埋深h已知，则可根据主纵剖面上梯度曲线两极值点间距P求出充电体沿走向的长度L：
图3-19（c）相当于倾斜产状导体的剖面曲线。电位和梯度曲线都不对称：电位极大值和梯度零值点位置自充电体顶部向倾斜方向位移；充电体倾向一侧的电位曲线较缓、梯度极值幅度较小，反倾向一侧电位曲线较陡、梯度曲线极值幅度较大。
图3-19 不同方向剖面的充电电位及梯度曲线
不难理解，如果充电体为球形导体，电位和梯度曲线异常形态将不随剖面方位不同而改变。电位等值线的平面分布特征为一簇同心圆形。
图3-20 两相邻而不相连的良导体上的电位梯度异常曲线
2.相邻导体的充电场
两相邻而不相连的良导体上的电位梯度异常曲线如图3-20所示。在两导体露头连线的剖面上，对导体甲充电观测电位梯度，异常曲线为实线，梯度零值点位于充电体甲的上方附近。由于导体乙的存在，零点值左右两侧的梯度值幅度明显不同：导体甲左侧的极值幅度较小，而两导体间的极值幅度较大。当对导体乙充电时，梯度异常曲线为虚线，梯度零值点位于充电体乙的上方附近。由于甲导体的存在，两导体之间的梯度极值幅度明显大于乙导体右侧。
若甲、乙露头在地下深处为相连的同一导体，分别对甲、乙充电时，观测到的电位梯度曲线形态一致，几乎重合。
经验表明，充电体与围岩电阻率的比值小于1/200时对充电法工作有利，可将导体近似看作理想等位导体，否则便是不等位导体。在不等位体上作充电法，其曲线较复杂。