Незаряженная металличес­кая сфера (рисунок 1)  на изолированной подставке не оказывает элект­рического влияния. Она действитель­но содержит много разноименных электрических зарядов, но поскольку они присутствуют в равных коли­чествах, то она электрически ней­тральна.

Если металлическая сфера А (рисунок 2, а) приобретает малый по­ложительный заряд (удалением отри­цательных зарядов из сферы), то этот приобретенный заряд может воздей­ствовать силой притяжения на отри­цательные заряды и силой отталки­вания на положительные заряды. Го­ворят, что приобретение положитель­ного заряда повышает электрический потенциал этой сферы так, что он ста­новится больше потенциала Земли Малый положительный заряд создает «малый» положительный по­тенциал -(-и этой сферы. Если такая же сфера В (рисунок 2, б) приобрела бы больший положительный заряд, то и ее потенциал был бы еще боль­ше V. Поэтому сфера В имеет боль­ший положительный потенциал, чем сфера А.

Если сферы В и А соединить изо­лированным проводом (рисунок 3), то заряд будет перемещаться благодаря разности потенциалов (V — v) между этими двумя сферами. Положитель­ный заряд при наличии свободы пе­ремещения перетек бы от более высо­кого положительного потенциала V к более низкому положительному по­тенциалу + о. Отрицательные заряды (электроны е~) перетекают от А к В, т. е. по направлению к большему по­ложительному потенциалу, пока по­тенциалы сфер Л и б не уравняются. Устранение отрицательного потенциа­ла у сферы А завершится приобре­тением дополнительного положитель­ного заряда, поэтому потенциал сфе­ры А становится больше, чем + v. Приобретение отрицательного заряда сферой В завершится потерей (ней­трализацией) некоторого положи­тельного заряда, и потенциал сферы В понизится и станет меньше +1Л Электроны (е~) перестанут переме­щаться, когда потенциал сферы В уравняется с потенциалом сферы А, т. е. когда разность потенциалов бу­дет равна нулю.

Потенциал вблизи и на поверхности положительно заряженной сферы

Поскольку заряды в металличес­ком проводнике будут перемещаться, пока повсюду не установится равный потенциал, то все точки на поверх­ности металлической сферы имеют одинаковый потенциал. Если поверх­ность сферы положительно заряже­на (рисунок 4), то потенциал изменя­ется от + V на поверхности сферы до нуля на бесконечно большом рас­стоянии от этой сферы. Потенциал V_r в точке Е меньше потенциала V_D в точке D, который, в свою очередь, меньше потенциала V_с в точке С, ко­торый меньше потенциала -{-V на по­верхности сферы. Поскольку с поня­тием «бесконечное расстояние» нель­зя оперировать практически, то сле­дует избрать некий разумный услов­ный уровень потенциала, который принимается за нулевой потенциал. 

На рисунке 3 потенциал сфер А и В увеличился бы, если бы они приобрели большие положительные заряды. Вместе с тем увеличение по­тенциала, произведенное тем же уве­личением заряда, было бы менее за­метно, если бы сферы были гораздо большими. Поэтому очень большое тело заметно не изменит свой потен­циал, даже если он получает или от него отнимают большой электричес­кий заряд. Потенциал этого большо­го тела может, таким образом, быть принят за нулевой уровень потенциа­ла. Наиболее удобным большим те­лом, с которым можно иметь дело, является Земля. Земля содержит об­ширный запас отрицательного заря­да; вместе с тем ее потенциал отно­сительно постоянен, даже когда она получает или от нее отнимаются заря­ды. Это походит на уровень озера, остающийся неизменным, если в озе­ро вылить кувшин воды или если за­брать из него пригоршню воды. Точ­но так же как О °С на шкале темпе­ратур Цельсия является условным нулем и существуют температуры вы ше и ниже этого нуля, имеются и электрические потенциалы выше и ни­же условного нулевого потенциала Земли (рисунок 5).

Потенциал V заряженного тела определяется как работа W, затра­ченная на перенесение единичного за­ряда от нулевого потенциала до заря­женного тела.

 Если заряд в Q куло­нов перенесен между двумя точками с разностью потенциалов V вольт, то проделанная работа определяется по формуле W = QV джоулей.

Потенциал незаряженного проводни­ка вблизи заряженного тела.

Область вокруг заряженного те­ла — положительно заряженного аце­татного стержня или отрицательно заряженного полиэтиленового стержня — имеет разные потенциалы на различных расстояниях от зарядов, как показано на рисунке 6. Потен­циал уменьшается с увеличением рас­стояния от стержня. Незаряженный металлический проводник (рисунок 7) содержит равные количества положи­тельных и отрицательных зарядов и поэтому нейтрален.

Если вы поместите незаряженный металлический провод­ник вблизи положительно заряженно­го стержня (или отрицательно заря­женного стержня), то разность по­тенциалов между концами А и В это­го проводника (образованная элект­рическим полем заряженного стерж­ня) разделяет заряды в проводнике до тех пор, пока потенциал его не станет постоянным (рисунок 8). В результате появляются равные и разно­именные заряды на концах Л и В это­го проводника. Эти заряды, в свою очередь, видоизменяют потенциал по­ля, созданного заряженными изоля­торами.

На рисунке 8, а положительно заряженный стержень притягивает электроны к концу А проводника, посредством этого уменьшая положи­тельный потенциал на А. Движение электронов проводника по направле­нию к А оставляет результирующий положительный заряд на конце В, поднимая положительный потенциал на В. Теперь потенциал однороден вдоль проводника между А и В (от­сутствует разность потенциалов меж­ду Л и В), а заряды перестают пере­мещаться. Таким же образом отри­цательно заряженный стержень на ри­сунке 8, б отталкивает электро­ны к концу Л проводника, тем самым повышая отрицательный потенциал на Л. Движение электронов по на­правлению к Л оставляет результи­рующий положительный заряд на кон­це В, в результате чего понижается отрицательный потенциал на В. По­тенциал теперь однороден вдоль про­водника между Л и В (отсутствует разность потенциалов между Л и В), и заряды перестают перемещаться.

Если любая точка проводника ЛВ мгновенно заземляется прикосновени­ем пальца (рисунок 9), то потенциал

проводника становится нулевым (зем­ля). Электроны перемещают от зем­ли и нейтрализуют положительные заряды на конце В, а также дают достаточный отрицательный заряд на конце Л для уменьшения разности потенциалов до нуля.

Когда палец убирается, на конце Л остается отрицательный заряд бла­годаря силе притяжения между поло­жительным зарядом на стержне и от­рицательным зарядом на конце Л. От­рицательный потенциал, созданный отрицательным зарядом на Л, нейтра­лизует положительные потенциалы, созданные положительным зарядом на стержне. Наконец, когда стержень убирается, отрицательные заряды на Л отталкивают друг друга и распро­страняются вдоль проводника, созда­вая однородный отрицательный по­тенциал (рисунок 10).