Potențialul electric
A. Lucrul mecanic
Dacă în câmpul creat de sarcina Q se găsește sarcina q, forța exercitată asupra ei poate să efectueze un lucru mecanic:
L=Fmed.d
unde
După înlocuiri și calcule se găsește expresia lucrului mecanic:
Această relație se poate scrie sub forma:
Din această relație se trage concluzia că lucrul mecanic nu depinde de forma drumului parcurs de sarcina de probă, deci câmpul de forțe electrice este conservativ. Astfel, lucrul mecanic este egal cu diferența energiilor corespunzătoare celor două stări: L=W1-W2, unde
 este energia potențială a sistemului celor două sarcini electrice.
B. Potențialul electric
Pentru a caracteriza capacitatea unui câmp electric de a efectua lucru mecanic, se folosește noțiunea de potențial electric:
sau 
Astfel, lucrul mecanic efectuat de câmpul electric pentru a deplasa o sarcină electrică q între două puncte este:
L = q(V1-V2) sau L = q.U
unde U=V1-V2 este definită ca diferență de potențial sau tensiune.
Așadar:
- câmpul electric E caracterizează capacitatea de acțiune F asupra corpului de probă
- potențialul electric V caracterizează capacitatea de a efectua un lucru mecanic L asupra corpului de probă
- între intensitatea câmpului electric și potențial este relația de legătură: E = V / r
C. Energia unui sistem de sarcini
Pentru un sistem de două sarcini electrice q1 și q2, energia potențială este:
care se poate scrie și sub forma:
apoi 
În această relație V21 este potențialul creat de sarcina q2, în care se află sarcina q1, iar V12 este potențialul creat de sarcina q1, în care se află sarcina q2. Pentru un sistem format dintr-un număr oarecare de sarcini electrice energia sistemului este:
unde Vk reprezintă potențialul total în care se află fiecare sarcină qk.
D. Tensiune - câmp electric
Considerând că între două plăci există un câmp electric uniform E, acesta poate efectua un lucru mecanic asupra unei sarcini q:
L = F.d = qE.d
Pe de altă parte, lucrul mecanic se poate scrie și astfel:
L = q(V1-V2) = q.U
Astfel se deduce că
E = U /d
E. Suprafețe echipotențiale
Potențialul electric este o mărime fizică scalară dependentă de coordona-tele unui punct din spațiu:
V=f(x,y,z)
Suprafețele din spațiu pentru care potențialul este constant se numesc suprafețe echipotențiale. Deplasarea unei sarcini electrice pe o suprafață echipotențială se face fără efectuare de lucru mecanic. Vectorul câmp electric este orientat perpendicular pe suprafețele echipotențiale și are sensul de la o suprafață cu potențial mai mare spre o suprafață cu potențial mai mic.
| 
