為甚麼金屬導體內電荷分布不平均,而是集合在導體最外的邊緣?

可以從能量的角度出發:
以金屬球為例, 有多的電荷 (不論正負) 皆會於金屬導體的表面作一平均分佈如下:

圖片參考：http://i117.photobucket.com/albums/o61/billy_hywung/Jan08/Crazyelect1.jpg

而非:

圖片參考：http://i117.photobucket.com/albums/o61/billy_hywung/Jan08/Crazyelect2.jpg

要解釋, 可以由電荷間的勢能的方程式解,首先, 有一以下設定:

圖片參考：http://i117.photobucket.com/albums/o61/billy_hywung/Jan08/Crazyelect3.jpg

每個電荷為 +Q
三個電荷成一直線
根據公式, 中間的正電荷所儲的電勢能為:
E = Q2/4πε0x + Q2/4πε0(d - x)
= (Q2/4πε0) × [1/x + 1/(d - x)]
若要將其能量值降至最低 (即最穩定的狀態), 則:
dE/dx = (Q2/4πε0) × [1/(d - x)2 - 1/x2] = 0
即
1/(d - x)2 - 1/x2 = 0
d - x = x
x = d/2
所以, 當中間的電荷正置於兩邊電荷的正中位置時, 它所儲的電勢能是最低的, 亦即是平均分佈.

因為多餘左的電苛會互相排斥(同性相斥)，想有幾遠去幾遠。當到了metal的邊緣時，因為metal surface有個potential barrier,charge 唔可以再走出去。結果就是d多左出來的charge浮哂在面。(這情況只會在conductor發生，因為多左出來的charge可以自由走來走去)

上帝既問題,唔係你想點