Considere a figura acima onde temos uma carga de prova q colocada em um ponto P de um campo elétrico. O campo elétrico está sendo representado pelas três linhas de força. Ao ser colocada nesse campo elétrico, a carga de prova q adquire energia potencial elétrica EPE, sendo assim, definimos o potencial elétrico (V) do ponto P do campo elétrico como sendo o quociente entre a energia potencial elétrica e a carga de prova, matematicamente temos:
No Sistema Internacional de Unidades (SI), a unidade do potencial elétrico é J/C (joule por coulomb) que recebeu o nome de volt (V) em homenagem ao físico Alessandro Volta.
Na equação acima temos:
- Ep é a energia potencial elétrica associada à carga elétrica
- q é a carga elétrica de prova
- V é o potencial elétrico
Propriedades do potencial
Uma carga elétrica de prova deixada imersa em um campo elétrico passa a se deslocar em direção às linhas de forças. Qualquer que seja o valor (positiva ou negativa) da carga de prova, o trabalho realizado pela força elétrica é trabalho motor, pois o movimento é espontâneo, isto é, a força elétrica favorece o deslocamento.
Temos dois casos a ser considerados:
- cargas elétricas positivas, abandonadas em um campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica, deslocam-se espontaneamente para pontos de menor potencial elétrico.
- cargas elétricas negativas, abandonadas em um campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica, deslocam-se espontaneamente para pontos de maior potencial elétrico.