在学习这个主题之前，首先要了解物理学、保守力、电荷、库仑定律和电场等方面的知识。
电力是一种保守力
除了万有引力和弹簧力之外，电力也是保守力的一个例子。为了更好地理解为什么电力被称为保守力，请阅读以下解释。
假设如图所示有两个带电板，左边的板带正电，右边的板带负电。n 否定。箭头 两个盘子都是 电场线 杨 从正电荷流向负电荷。正电荷靠近带正电的金属板。
电场的存在使正电荷受到一个方向与电场方向相同的电场力，从而使正电荷向右加速，朝向带负电的极板运动。电场力的方向与电荷的运动方向相同，因此电场力对电荷做正功。数学上，电场力对正电荷所做的功为W = F s = q E s，其中W 为功，F 为电场力，s 为两极板之间的距离，q 为正电荷量，E 为电场强度。
到达带负电荷的金属板附近后，如果 正电荷 想要返回可以 回到原来的位置 靠近 带正电荷的板 那么，你就需要你的风格了。ar。 当电荷为正时 已搬 向左转 朝向带正电荷的板电场力始终向右，因此电场力对电荷做负功。数学上，电场力对正电荷所做的功为 W = – F s = – q E s。
当正电荷先向右移动，再向左移动回到原位时，电场力对其所做的总功为 W = q<sub>E</sub>s – q<sub>E</sub>s = 0。如果力作用于物体时，物体从原位移动后又回到原位，其所做的总功等于零，则该力为保守力。基于以上解释，可以得出结论：电场力是保守力。
电力和电势能
保守力所做的功与势能的变化有关。例如，引力对物体所做的功会改变物体的引力势能。类似地，电力对电荷所做的功会改变电荷的电势能。
均匀电场中的正电荷
下图展示了保守力做功引起势能变化的例子。图中解释了引力做功和引力势能变化的过程，以此作为对比，帮助理解电力做功和电势能变化的过程。
左图显示的是一个物体下落的画面。 自由的 朝向地面。 物体在高处时，其重力势能最大。 当物体向下运动时，会受到重力的作用。重力的方向与物体位移的方向相同，即向下，因此重力做正功。当物体向下加速运动时，其高度会降低，从而降低其重力势能。 当物体即将落地时，其重力势能达到最小值。 由此可以得出结论：重力对物体所做的正功会降低物体的重力势能。 重力势能不会消失，而是转化为动能，这可以从物体向下运动时速度的增加看出。
右图显示的是正电荷。当电荷 f 靠近一块带正电的极板时，电荷的电势能达到最大值。两极板之间存在电场，导致电荷受到电场力的作用而加速运动。 正电荷板与负电荷板。当 负载向右移动电力 也朝着同一方向 电荷位移向右，因此电场力做正功。 移动中 向右，电荷的动能增加，而电势能减少。 当电荷接近带负电的金属板时，电荷的电势能达到最小值。 由此可以得出结论，电场力对物体所做的正功 穆阿坦降低电荷的电势能。 S相反， 如果 正电荷被移回其原始位置 那么电荷转移的方向就是向左，与该方向相反。 向右的电场力n由于电场力方向相反，它对正电荷做负功。当电荷向左移动时，电势能增加。因此，可以得出结论：电场力对电荷所做的负功增加了电荷的电势能。
均匀电场中的负电荷
与正电荷不同，负电荷在靠近带负电的极板时具有最大电势能，在靠近带正电的极板时具有最小电势能。电荷自然地从高电势向低电势移动，因此负电荷也会从带负电的极板向带正电的极板移动。负电荷的运动方向向左，而电场力的方向向右，因此电场力做负功。当负电荷向左移动时，其电势能降低，并在接近带正电的极板时达到最小值。由此可见，电场力所做的负功降低了负电荷的电势能。电势能并没有消失，而是转化为动能，这体现在负电荷向带正电的极板移动时速度的增加上。
均匀电场中的电势能
当电荷处于特定位置时，其电势能是未知的。然而，如果电荷从一个位置移动到另一个位置，则可以确定其电势能的变化。因此，重要的是电势能的变化量（ΔEP）。
相比之下，当芒果位于果柄上时，它具有重力势能，但其数值无法确定。如果芒果在重力作用下加速落向地面，则可以通过公式 W = ΔEP = mgh计算芒果重力势能的减少量，其中 m 为质量，g 为重力加速度，h 为芒果果柄到地面的距离。
同样，当电荷在电场力的作用下从一点加速运动到另一点时，其电势能的变化也可以计算出来。如前所述，如果一个正电荷从带正电的极板移动到带负电的极板，则电荷电势能的减少量可以用公式W = ΔEP = qEs 计算，其中 q 为电荷量，E 为电场强度，s 为两极板之间的距离或两点之间的距离。同样地，如果一个负电荷从带负电的极板移动到带正电的极板，则负电荷电势能的增加量可以用公式 W = ΔEP = qEs计算。
两个点电荷的电势能
电势能的变化不仅发生在均匀电场中的电荷身上，也发生在单个电荷产生的电场中。假设有一个电荷 Q 产生一个电场，电荷 q 与电荷 Q 的距离为 r。
信息： k（库仑常数）= 9 × 109 纳米2/C2, Q = 产生电场的电荷量， q = 在电荷 Q 产生的电场中发生位移的电荷， s = r = 电荷 q 到电荷 Q 的距离。
如果两个电荷符号相同（+ 或 -），则它们相互排斥或彼此远离，电势能变化为正（电势能增加）。这类似于物体向上远离地球，其高度和重力势能增加。相反，如果两个电荷符号不同，则它们相互吸引或彼此靠近，电势能变化为负（电势能减少）。这类似于物体向下靠近地球，其高度和重力势能减少。
电力是一种保守力，因此电荷运动路径的形状对电势能的变化没有影响。真正影响电势能变化的是电荷的初始位置和最终位置。
下一个主题，我们将回顾电势，这是一个与电势能密切相关的物理量。
