Когда ток проходит через провод, он проходит только через внешнюю поверхность?

Ваше рассуждение ошибочно. Верно, что в электроСТАТИКЕ (т.е. когда нет движения электрических зарядов) электрическое поле внутри проводника равно нулю. Но это не относится к электродинамике (т.е. когда заряды находятся в движении), например, когда течет электрический ток.

Верно также и то, что для переменного тока ток становится более концентрированным вблизи поверхности проводника по мере увеличения частоты (скин-эффект). Однако, когда частота низкая или нулевая (например, постоянный ток, постоянный ток), ток протекает по всему поперечному сечению проводника, а не только вблизи поверхности.

Мне кажется, вы путаете эти два разных факта. Первое (отсутствие электростатического поля внутри проводника) не объясняет и не является причиной второго (переменный ток, сосредоточенный вблизи поверхности проводника).

Я не понимаю, какой аргумент вы приводите по поводу использования Закона Ампера и что вы находите противоречивым.

Когда вы говорите о токе, электроны входят в провод с одного конца и покидают провод с другого конца. Они идут медленно, однако каждый толкает следующего впереди, и вы получаете мгновенный ток (близкий к скорости света). Ионы создают нейтрализующий фон, поэтому общее накопление заряда при протекании тока равно нулю. В обычном случае электростатическое поле на токопроводящем проводе (как внутри, так и снаружи) отсутствует.

Когда заряд накапливается на проводящей поверхности, он пытается быть в конфигурации с наименьшей энергией, и поскольку одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, они оседают на максимально возможное расстояние, т.е. равномерно распределяются по поверхности, следовательно, электрическое поле внутри проводника равно нулю.

Я надеюсь, что объяснение процессов поможет вам прояснить ваше замешательство.

Когда вы заряжаете любую сферу, как указано выше, заряд сначала распространяется по всему проводнику, а не только по поверхности. Внутри проводника течет ток, перемещая электроны и изменяя электрическое поле в проводнике.

Теперь положительный заряд обнаруживает, что внешняя поверхность имеет меньший потенциал, чем внутренняя. Они начинают двигаться к поверхности в виде тока. Этот ток прекращается, когда все заряды достигают поверхности, чтобы сделать потенциал одинаковым по всей сфере, так что зарядам некуда двигаться.

Что ты видел? Вы видели, как ток двигался внутри сферы, достигая поверхности. Заряды концентрировались на поверхности только тогда, когда они останавливались. В результате электрическое поле в любой точке внутри проводника обнуляется.

Итак, электростатика — это равновесное явление.

Что происходит в проводе?

Внутри провода вы прикладываете электрическое поле. От положительного конца заряды движутся по проводнику к отрицательному концу. Им не нужно двигаться к поверхности. Электрический потенциал однороден по всему сечению провода. Ток всегда течет от одного конца провода к другому. Не от центра к поверхности.

Здесь вы не допускаете равновесной ситуации для концентрации заряда где-либо (даже на концах). Следовательно, этот динамический процесс продолжается.