Электрическое поле проводника с током

Внутри проводника с током имеется электрическое поле, линии которого, если проводник однородный, в точности повторяют линии тока. Это поле создается зарядами, распределенными по поверхности проводника с током.

В случае стационарного тока распределение заряда по поверхности проводника не изменяется со временем, поэтому электрическое поле стационарного тока потенциальное, как и электростатическое поле.

Так как тангенциальная составляющая вследствие потенциальности поля непрерывна (см. параграф «Граничные условия» в теме «Диэлектрики»), можно сделать вывод, что снаружи проводника вблизи его поверхности у вектора имеется тангенциальная составляющая, равная полю внутри проводника: . А так как на поверхности проводника есть нескомпенсированные заряды, то вблизи поверхности у вектора есть и нормальная составляющая . Поэтому вектор вблизи проводника направлен под некоторым углом к его поверхности.

Заряд по поверхности проводника с током распределен неравномерно – его поверхностная плотность убывает в направлении протекания тока. А так как , то и убывает, и угол между вектором и поверхностью проводника постепенно уменьшается.

Демонстрация. О распределении заряда по поверхности длинного цилиндрического проводника можно судить по углу расхождения подвешенных к нему лепестков из фольги. Если проводник заряжен статически, угол расхождения всех лепестков один и от же. При протекании тока этот угол уменьшается по направлению тока.