Циркуляция вектора напряженности электростатического поля вдоль любого замкнутого контура равна нулю
(9)
Силовое поле, обладающее таким свойством, называется потенциальным. Эта формула справедлива только для электрического поля неподвижных зарядов (электростатического).
В потенциальном поле тела обладают потенциальной энергией и работа консервативных сил совершается за счет убыли потенциальной энергии.
Поэтому работу можно представить, как разность потенциальных энергий заряда в начальной и конечной точках поля заряда q
(10)
Потенциальная энергия заряда , находящегося в поле заряда q на расстоянии r от него равна
(11)
Считая, что при удалении заряда на бесконечность, потенциальная энергия обращается в нуль, получаем: const = 0.
Для одноименных зарядов потенциальная энергия их взаимодействия (отталкивания) положительна, для разноименных зарядов потенциальная энергия из взаимодействия (притяжения) отрицательна.
Если поле создается системой n точечных зарядов, то потенциальная энергия заряда , находящегося в этом поле, равна сумме его потенциальных энергий, создаваемых каждым из зарядов в отдельности
. (12)