Если в электростатическом поле точечного заряда q из точки 1 в точку 2 вдоль произвольной траектории перемещается другой точечный заряд , то сила, приложенная к заряду, совершает работу.
Работа силы на элементарном перемещении равна
, (4)
Работа при перемещении заряда из точки 1 в точку 2
. (5)
Работа не зависит от траектории перемещения, а определяется только положениями начальной и конечной точек. Следовательно, электростатическое поле точечного заряда является потенциальным, а электростатические силы – консервативными.
Таким образом, работа перемещения заряда в электростатическом поле по любому замкнутому контуру L равна нулю
(6)
Если переносимый заряд единичный, то элементарная работа сил поля на пути равна
, (7)
где – проекция вектора на направление элементарного перемещения
Интеграл
(8)
называется циркуляцией вектора напряженности по заданному замкнутому контуру L.
Теорема о циркуляции вектора