Potencial elétrico

A variação da energia potencial elétrica U de uma carga que se desloca de um ponto inicial i para um ponto final f é dada por ΔU = Ui - Uf = -W, onde W_∞ é o trabalho realizado pela força elétrica no deslocamento da carga de i para f. Se a energia potencial é definida como 0 no infinito, então a energia potencial elétrica U da carga pontual em qualquer ponto é dada por U = -W_∞ onde W_∞ é o trabalho da força elétrica para trazer a carga do infinito para o ponto em questão.
A diferença de potencial elétrico ΔV entre dois pontos i e f na presença de um campo elétrico é dada por ΔV = Vi - Vf = -W / q, onde q é a carga da partícula na qual é realizado o trabalho. O potencial em um ponto é dado por V = -W_∞ / q. A unidade é o Volt = 1 Joule / Coulomb. O potencial também pode ser dado em função da energia potencial U: V = U / q e  ΔV = ΔU / q.
Superfícies equipotenciais são pontos que possuem o mesmo potencial elétrico. O trabalho de deslocar uma carga de uma superfície equipotencial para outra não depende dos pontos de início e fim nem da trajetória entre os pontos. O campo elétrico é sempre perpendicular à superfície equipotencial correspondente.
A DDP calculada em função do campo E entre os pontos i e f é dada por  , sendo que a integral de linha é calculada ao longo do caminho de i até f.
O potencial produzido por uma carga pontual q, a uma distância r da carga, é dado por V = k q / r, e V tem o sinal de q. O potencial produzido por um conjunto de cargas é dado pela somatória dos potenciais de cada uma, ou seja, V = .
O potencial produzido por um dipolo elétrico a uma distância r do dipolo e com momento dipolar p = qd (sendo r >> d) é dado por , sendo θ o ângulo entre a reta que liga o ponto ao centro do dipolo e o eixo do dipolo.
O potencial produzido por uma distribuição contínua de cargas é dado por   onde a integral é calculada para toda a distribuição. Esse dq é distância vezes carga.
Para calcular o campo elétrico E a partir de V, considera-se que a componente de E em qualquer direção é o negativo da taxa de variação com a distância na tal direção. Ou seja, . As componentes de E são . Caso o campo seja uniforme, ele se reduz a , em que s é a direção perpendicular às superfícies equipotenciais. A componente paralela às superfícies é 0.
A energia potencial elétrica de um sistema de cargas pontuais é igual ao trabalho de montar esse sistema considerando que as cargas estavam no infinito em repouso. Para duas cargas separadas por uma distância r, a fórmula é a seguinte: . Para mais de duas cargas é só somar a energia dos pares de cargas, um de cada vez.
Em equilíbrio, toda carga em excesso de um condutor está na superfície externa dele. A carga se distribui de forma que o potencial de um condutor carregado é o mesmo em todos os pontos do condutor.