Енергетична характеристика електричного поля. Під час розгляду руху електричних зарядів під дією електростатичного поля, яке здійснює роботу з переміщення зарядів, виникає необхідність ввести енергетичну характеристику поля. Робота поля не може бути його характеристикою, оскільки вона залежить від величини заряду, який переноситься, (А = Eqd). Характеристикою поля є фізична величина, яка називається різницею потенціалів. Таким чином, у електростатичного поля є дві основні характеристики:
1) силова — напруженість;
2) енергетична — різниця потенціалів.
^ 2. Різниця потенціалів. Розглянемо переміщення заряду q
з точки 1 в точку 2 в електростатичному полі, створюваному зарядом q.
Оскільки робота в електростатичному полі не залежить від форми шляху, то
А
= А
= А
= А
Отже,
Відношення 
називається різницею потенціалів між точками 1 і 2:
Згідно із законом збереження енергії робота А1-2, здійснена електричним полем у разі переміщення заряду з точки 1 в точку 2, дорівнює зміні потенціальної енергії електричного заряду в електростатичному полі:
або 
Позначаючи
і 
дістаємо 
= 1 – 2.
Отже, різниця потенціалів двох точок поля — це величина, яка чисельно дорівнює роботі кулонівських сил із переміщення одиничного позитивного заряду з однієї точки в іншу.
3. Потенціал. Слід звернути увагу на той факт, що потенціал має певний фізичний зміст тільки тоді, коли вибрано нульову точку для його відліку. Різниця ж потенціалів між двома точками поля від цього вибору не залежить і тому завжди має певний фізичний зміст.
Енергетичною характеристикою поля в даній точці прийнято величину, що називають потенціалом поля в даній точці,— це різниця потенціалів у даній точці поля й точці, в якій потенціальну енергію заряду приймають за нуль: у теорії — в нескінченності, а на практиці — на поверхні Землі.
^ 4. Одиниця різниці потенціалів. У Міжнародній системі одиниць роботу виражають у джоулях, а заряд — у кулонах. Тому різниця потенціалів між двома точками поля дорівнює 1 В, якщо в разі переміщення заряду в 1 Кл із однієї точки в іншу електричне поле здійснює роботу в 1 Дж.
5. Напруга.
Різницю потенціалів 
ще називають напругою і позначають літерою U. Тоді формула для роботи по переміщенню заряду набуває вигляду 
Напруга – фізична величина, яка визначається роботою електричного поля по переміщенню одиничного позитивного заряду між двома точками поля, 
.
Одиниця напруги (різниці потенціалів – вольт.
^ 6. Зв'язок між напруженістю й різницею потенціалів. Точки, в яких потенціал має задане фіксоване значення, розташовуються на поверхнях, що називають еквіпотенціальними поверхнями.
Напруженість електричного поля дорівнює різниці потенціалів, яка припадає на одиницю довжини уздовж лінії напруженості.
Оскільки в разі переміщення позитивного заряду в напрямі напруженості електростатичне поле здійснює позитивну роботу, то потенціал 1 більший від потенціалу 2.Отже, напруженість електричного поля напрямлена в бік спадання потенціалу.
У разі переміщення заряду під кутом 90° до силових ліній електричне поле не здійснює роботи, оскільки сила поля перпендикулярна до переміщення. Отже, якщо провести поверхню, перпендикулярну в кожній точці до силових ліній, то в разі переміщення заряду вздовж цієї поверхні робота не здійснюється. А це означає, що лінії напруженості перпендикулярні до еквіпотенціальних поверхонь. Еквіпотенціальні поверхні однорідного поля є площинами, а поля точкового заряду - концентричними сферами.
Напруженість поля усередині провідника дорівнює нулю, значить, дорівнює нулю й різниця потенціалів між будь-якими точками провідника.
