Розподіл електричних зарядів на провіднику

 Характерною особливістю провідників є наявність у них вільних носіїв зарядів. Досвід свідчить, що в стані теплової рівноваги упорядкований рух зарядів в провідниках відсутній. Якби в провіднику було електричне поле напруженістю , то на кожен заряд q діяла б сила , внаслідок чого, був би їх упорядкований рух. Отже, напруженість поля всередині провідника дорівнює нулеві. Згідно з співвідношенням  за таких умов , тобто у всіх точках всередині провідника ,  і поверхня провідника є еквіпотенціальною. Це означає, що лінії вектора  перпендикулярні до поверхні провідника ). З рівності  випливає, що всередині провідника . З цього можна зробити висновок, що наданий провідникові надлишковий електричний заряд розміщується в його поверхневому шарі. Товщина цього шару є настільки малою, що його можна вважати геометричною поверхнею і характеризувати розподіл зарядів на провідниках поверхневою густиною .

Дослідним шляхом М. Фарадей довів, що поля всередині порожнини зарядженого провідника немає. Отже, всередину замкненої провідної поверхні електростатичне поле не проникає і всередині однорідних провідників об’ємних зарядів немає. Цю особливість провідників використовують для електростатичного захисту чутливих приладів та пристроїв.

Крім того, М. Фарадей дослідно довів можливість повної передачі зарядів від одного провідного тіла до іншого. Для цього в одному з тіл роблять внутрішню порожнину і туди поміщають заряджене тіло. Від зарядженого тіла заряд повністю переходить до тіла з порожниною і розподіляється на його зовнішній поверхні. На внутрішніх поверхнях порожнини провідників . Цей процес можна повторювати багато разів, а такий спосіб накопичення зарядів одного знака лежить в основі дії електростатичного генератора (див. [1]).

Оскільки на поверхні зарядженого провідника , то на підставі теореми Гаусса легко довести, що напруженість поля на поверхні провідника  (для провідників ). Поверхнева густина заряду залежить від кривизни поверхні. Досліди показують, що  є більшою там, де більша кривизна поверхні. Отже, в місцях з великою кривизною (вістря)  і відповідно  набувають дуже великих значень. Відбувається іонізація молекул газу біля провідника. Іони іншого знака, ніж , притягуються до провідника і нейтралізують його заряд. Відбувається „стікання” зарядів з металевих вістер. Це явище використовують для побутових блискавковідводів. У високовольтних лініях електропередач стікання зарядів із загострених частин проводів призводять до значних втрат електроенергії.

Іони такого ж знака, що і  починають рухатись від провідника, захоплюючи з собою нейтральні молекули газу. Відбувається відчутний рух газу. Цей рух назвали електричним вітром.