El potencial eléctrico en un punto es el Trabajo requerido para mover una carga unitaria (trabajo por unidad de carga) desde ese punto hasta el infinito, donde el potencial es 0. Matemáticamente se expresa por:

V = W / q

Considérese una carga de prueba positiva en presencia de un campo eléctrico y que se traslada desde el punto A al punto B conservándose siempre en equilibrio. Si se mide el trabajo que debe hacer el agente que mueve la carga, la diferencia de potencial eléctrico se define como:

VB - VA = WAB / q0

El trabajo WAB puede ser positivo, negativo o nulo. En estos casos el potencial eléctrico en B será respectivamente mayor, menor o igual que el campo eléctrico en A. La unidad mks de la diferencia de potencial que se deduce de la ecuación anterior es Joule/Coulomb y se representa mediante una nueva unidad, el voltio, esto es: 1 voltio = 1 Joule/Coulomb.

El potencial eléctrico en un punto es el trabajo que debe realizar una fuerza eléctrica para mover una carga positiva q desde la referencia hasta ese punto, dividido por unidad de carga de prueba. Dicho de otra forma, es el trabajo que debe realizar una fuerza externa para traer una carga unitaria q desde la referencia hasta el punto considerado en contra de la fuerza eléctrica.

 

Ahora bien, si se pretende mantener la partícula en equilibrio, o desplazarla a velocidad constante, se requiere de una fuerza que contrarreste el efecto de la generada por el campo eléctrico. Esta fuerza deberá tener la misma magnitud que la primera

 

Se refiere a la energía potencial por unidad de carga.

Potencial debido a una carga puntual

(12)

Donde:

V: potencial eléctrico, Voltio

q: carga eléctrica, Coulomb

r: distancia entre la carga generadora del campo y el punto de estudio, m

: constante de permitividad eléctrica del medio, 

Potencial debido a una distribución discreta

(13)

Donde:

V: potencial eléctrico, Voltio

qi: carga eléctrica del elemento i, Coulomb

r: distancia entre la carga generadora del campo y el punto de estudio i, m

: constante de permitividad eléctrica del medio, 

Potencial eléctrico debido a una distribución continua

(14)

Donde:

V: potencial eléctrico, Voltio

dq: elemento diferencial de carga, Coulomb

r: distancia entre la carga generadora del campo y el diferencial de carga, m

: constante de permitividad eléctrica del medio, 

El potencial eléctrico se relaciona con el campo eléctrico por:

(15)

Donde:

Vab: diferencia de potencial entre dos puntos a y b, Voltios

E: vector campo eléctrico, N/m

dx: vector desplazamiento, m