Poniamo una carica elettrica elementare positiva +q in un punto del campo elettrico generato da una quantità di carica +Q, anch’essa di segno positivo.
Si nota, che la carica elettrica +q immersa nel campo elettrico E, è soggetta ad una forza F1, repulsiva, che tende a spingerla fino ai limiti del campo.
Analogamente, se nel campo elettrico immergiamo una carica negativa -q , essa è soggetta ad una forza F2 attrattiva. Entrambe le cariche elettriche elementari q sono quindi, soggette a delle forze. Tali forze generano uno spostamento s di esse, producendo un lavoro L
Sappiamo infatti che un corpo soggetto a forza, se libero di muoversi subisce uno spostamento producendo un lavoro, la cui relazione è:
L = F ∙ s
Un corpo produce un lavoro solo se possiede energia.
In effetti, il campo elettrico non fa altro che restituire l’energia, che in precedenza avevamo speso per portare la carica q all’interno di esso. L’energia spesa per vincere le forze repulsive quando portiamo la carica q nel punto P, resta immagazzinata nella carica stessa e viene restituita sottoforma di lavoro nel momento in cui lasciamo libera la carica.
Quest tipo di energia prende il nome di energia potenziale elettrica U.
Il suo valore è:
Se la carica elettrica Q che genera il campo è negativa, accade il contrario, cioè dobbiamo spendere energia per allontanare la carica elementare positiva +q. Ma, comunque, anche in questo caso avremo che l’energia resta immagazzinata nella carica sotto forma di energia potenziale elettrica.