Se una carica q0 è immersa in un campo elettrico E, la forza F cui è soggetta vale: F=q0∙E; tale forza è conservativa essendo la somma di tutte le forze conservative agenti tra q0 e le cariche che determinano il campo E. Il lavoro fatto da questa forza per uno spostamento infinitesimo dl della carica vale:
in corrispondenza di tale lavoro l'energia potenziale Ue del sistema costituito dalle cariche che determinano il campo E e della carica q subisce una diminuzione pari a dL:
se abbiamo uno spostamento finito di q0 da A a B, la variazione di energia potenziale è data da:
La differenza di potenziale V(b)-V(a) tra i punti B e A è definita come la variazione dell'energia potenziale per unità di carica, ovvero:
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