Рассмотрим, как «поведут себя» свободные заряды в проводнике, если образец проводника поместить в электрическое поле. Возьмем для определенности металлический образец.
Под действием поля свободные электроны начнут двигаться, то есть в образце возникнет электрический ток. Однако если образец изолирован, очень скоро (практически почти мгновенно) электроны в некотором избытке скопятся на одном конце образца, а на противоположном конце образца возникнет недостаток электронов. Таким образом, под действием внешнего поля в металлическом образце произойдет перераспределение заряда: одна часть образца зарядится отрицательно (там, где образовался избыток электронов), а другая - положительно (там, где образовался недостаток электронов).
Как же изменится поле внутри образца вследствие описанного перераспределения заряда? Свободные электроны будут двигаться до тех пор, пока на них действует электрическое поле. И прекратится это движение только тогда, когда напряженность поля в проводнике обратится в нуль.
Таким образом, при равновесии зарядов напряженность поля внутри изолированного проводника равна нулю.
В результате перераспределения зарядов изменяется и электрическое поле вне проводника (см. рис. 4.1).
Рис. 4.1. Металлический незаряженный шар вносят в однородное электрическое поле. Линии напряженности электрического поля после внесения в него металлического шара. Внутри шара напряженность поля равна нулю. Обратите внимание на то, что вследствие появления зарядов на поверхности шара поле вне шара также изменилось. Расчеты и опыты показывают, что электрический заряд расположен всегда на поверхности проводника - как в случае заряженного, так и в случае незаряженного проводника.