งานและพลังงานศักย์ไฟฟ้าแรงทางไฟฟ้าเป็นแรงอนุรักษ์พิจารณาได้จากการเคลื่อนประจุจากตําแหน่งใดใดให้กลับมาที่  ตําแหน่งเดิมงานที่ใช้ในการเคลื่อนที่เท่ากับศูนย์ การเคลื่อนที่ของประจุจึงเป็นไปตามกฎการ อนุรักษ์พลังงาน ประจุที่อยู่ในสนามไฟฟ้าจะมีแรงกระทํากับประจุทําให้ความเร็วของประจุ  เปลี่ยนแปลง ดังนั้นพลังงานจลน์ของประจุที่เปลี่ยนไปจะเท่ากับการเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์เนื่องจากสนาม

ทั้งนี้ทิศของแรงหรือทิศของสนามไฟฟ้าอยู่ในแนวเดียวกับทิศของการกระจัด ดังนั้นซึ่งพลังงานนี้เท่ากับพลังงานจลน์ที่เพิ่มขึ้นของประจุทดสอบ ทําให้ประจุมีความเร็วเพิ่มขึ้น ความเร็วที่จุด  มากกว่าที่จุด  ดังนั้นพลังงานศักย์ของประจุจะลดลง พลังงานที่จุด  ต่ำกว่าค่าพลังงานศักย์ขึ้นอยู่กับขนาดของประจุทดสอบที่อยู่ภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้า ถ้าเราจัดรูปของสมการใหม่ โดยนิยามค่าพลังงานศักย์ต่อหน่วยประจุทดสอบ เพื่อให้สมการไม่ขึ้นกับประจุที่อยู่ในสนามจะได้ปริมาณที่เป็นคุณสมบัติของต้นกําเนิดสนามที่เรียกว่า ความต่างศักย์ คือ การเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์ต่อหน่วยประจุศักย์ไฟฟ้ามีหน่วยเป็น โวลต์ (volt, V ) ความต่างศักย์จะขึ้นอยู่กับขนาดของสนามไฟฟ้า  และตําแหน่งที่อยู่ในสนาม สังเกตว่าพลังงานศักย์ไฟฟ้าที่จุดหนึ่งจะไม่มีความหมายใดใด แตกต่างกับพลังงานจลน์ซึ่งเมื่อทราบค่าพลังงานจลน์ที่จุดหนึ่งเราจะบอกได้ทันทีว่าอนุภาคมีความเร็วมี โมเมนตัมเป็นอย่างไร พลังงานศักย์ไฟฟ้าจําเป็นต้องมีการเปลี่ยนเทียบกันระหว่างจุดสองจุดเพื่อหาค่าพลังงานที่เปลี่ยนไปของระบบ ดังนั้นศักย์ไฟฟ้าที่จุดหนึ่งหนึ่งจะไม่มีความหมายถ้าเราไม่หาจุดเปรียบเทียบเพื่อใช้อ้างอิง ปริมาณของพลังงานเกิดจากการเปลี่ยนแปลงของพลังงานศักย์เนื่องจากความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างจุดสองจุด ในบางครั้งจะมีการละเครื่องหมาย ไว้ในฐานที่เข้าใจ และเพื่อความสะดวกในการพิจารณาความต่างศักย์อาจจะพิจารณาเฉพาะขนาด (ค่าสัมบูรณ์) ของความต่างศักย์ จึงอาจเขียนความสัมพันธ์ของความต่างศักย์ในระบบสนามไฟฟ้าสม่ำเสมอเป็นตัวอย่าง สนามไฟฟ้าเนื่องจากแผ่นขนานแผ่นตัวนําขนาดใหญ่วางตัวขนานกัน ห่างกันเป็นระยะ 0 30 . cm ต่อเข้ากับแรงเคลื่อนไฟฟ้า ขนาด 12 V สนามไฟฟ้าระหว่างแผ่นขนานมีค่าเท่าใดและมีทิศอย่างไรวิธีทํา สนามไฟฟ้าจากแผ่นขนานมีความสม่ำเสมอเครื่องหมาย - ใช้บอกว่างานที่ทําโดยสนามจะทําให้พลังงานศักย์ลดลง จากนิยามของศักย์ไฟฟ้า  คือพลังงานศักย์ต่อหน่วยประจุ และความต่างศักย์คือผลต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างสองจุด จะได้ความต่างศักย์เป็นทั้งนี้ศักย์ไฟฟ้าเป็นผลจากอิทธิพลของสนามไฟฟ้าจากต้นกําเนิด และไม่ขึ้นกับประจุที่อยู่ในสนาม  แต่พลังงานศักย์ไฟฟ้าเป็นปริมาณที่ขึ้นกับประจุทดสอบที่อยู่ในสนามไฟฟ้า ในทางกลับกันถ้ามี  ปัจจัยภายนอกทํางานโดยเลื่อนประจุ q ให้มีการเปลี่ยนตําแหน่ง และทําให้เกิดการเปลี่ยนแปลง  ความต่างศักย์ไฟฟ้าเป็น V งานที่ทําโดยปัจจัยภายนอกจะเท่ากับพลังงานศักย์ของประจุที่เปลี่ยนไปพอดีตัวอย่าง งานในการเคลื่อนประจุถ้าต้องการเคลื่อนอิเล็กตรอน 1 ตัว ผ่านศักย์ไฟฟ้า 1V ต้องใช้พลังงานเท่าใดวิธีทํา หางานที่ใช้ในการเคลื่อนประจุผ่านความต่างศักย์ไฟฟ้า

ตัวอย่าง งานในการเคลื่อนประจุหาพลังงานที่สะสมในระบบประจุดังรูป

วิธีทํา งานที่ใช้ในการสร้างระบบประจุจะเปลี่ยนเป็นพลังงานศักย์ของระบบประจุ ซึ่งเป็นพลังงานที่สะสมในระบบพลังงานที่สะสมในระบบเกิดจากพลังงานศักย์ของประจุทั้งหมดที่อยู่ในระบบ ซึ่งได้รับจากงานจาก ปัจจัยภายนอกที่ใช้ในการเคลื่อนประจุแต่ละตัวมาสร้างเป็นระบบประจุนี้
การหาค่าสนามไฟฟ้าจากศักย์ไฟฟ้าทุก ๆ จุดบนเส้นสมศักย์จะมีค่าศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน แนวการเคลื่อนที่ที่ตั้งฉากกับเส้นสมศักย์จะเป็นทิศทางของสนามไฟฟ้าซึ่งมีทิศชี้ไปทางที่ศักย์ไฟฟ้าลดลง การเปลี่ยนแปลงในแนวตั้งฉากกับเส้นสมศักย์จึงสัมพันธ์กับค่าสนามไฟฟ้าดังนั้นในระบบ 3 มิติ สามารถแยกองค์ประกอบของสนามไฟฟ้าให้ออกเป็น 3 แกน ได้แก่วิธีทำ หาสนามไฟฟ้าจากจากการเปลี่ยนแปลงของศักย์ไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงตามระยะทางสนามไฟฟ้ามีทิศทางตามแนวรัศมี องค์ประกอบของสนามไฟฟ้าตามแนวรัศมีหาได้จากตัวอย่าง สนามไฟฟ้าเนื่องคู่ควบไฟฟ้าคู่ควบไฟฟ้าคือระบบที่ประกอบด้วยประจุบวกและลบที่มีขนาดเท่ากันวางตัวห่างกันเป็นระยะ 2a  ดังรูป จงหาสนามไฟฟ้าที่จุด P ที่อยู่บนแนวเส้นตรงที่ลากเชื่อมระหว่างประจุทั้งสองและอยู่ห่างจากจุดกึ่งกลางของประจุทั้งสองเป็นระยะ xวิธีทำ หาศักย์ไฟฟ้าที่จุด P แล้วคำนวณสนามไฟฟ้าจากการเปลี่ยนแปลงค่าศักย์ไฟฟ้าต่อระยะทาง  ศักย์ไฟฟ้าที่จุด P เกิดจากอิทธิพลของประจุ +q ที่อยู่ห่างจากจุด P เป็นระยะทาง x-a  กับประจุ -q ที่อยู่ห่างจากจุด P เป็นระยะทาง x+aสนามไฟฟ้าที่จุด P จะมีแต่องค์ประกอบในแนวแกน x เนื่องจากระบบอยู่บนแนวแกน x ซึ่งสนามในองค์ประกอบจากแกน y และ z (ระนาบ yz ที่ตั้งฉากกับแกน x ) จะสมมาตรกันวิธีทำ หาศักย์ไฟฟ้าเนื่องจากส่วนย่อยที่อยู่บนวงแหวน แล้วรวมผลจากส่วนย่อยตลอดเส้นรอบวงกลม
ความจุไฟฟ้า (Capacitance)

การเคลื่อนย้ายประจุต้องใช้งานจากภายนอกเพื่อเปลี่ยนพลังงานศักย์ของประจุ ซึ่งงานจากภายนอกจะเป็นพลังงานที่สะสมในระบบ ตัวอย่างง่าย ๆ ของการย้ายประจุโดยการต่อแผ่นตัวนำเข้ากับขั้วไฟฟ้าบวกและขั้วลบแล้วต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้า อิเล็กตรอนจะเคลื่อนออกจากขั้วหนึ่งทำให้เกิดประจุ +Q และอิเล็กตรอนจะไปสะสมที่อีกขั้วหนึ่งทำให้เกิดประจุ -Q จะเห็นว่าประจุสุทธิของระบบยังคงเป็นกลางคือศูนย์ แต่แหล่งจ่ายไฟฟ้าทำงานโดยการเคลื่อนอิเล็กตรอนให้ไปเก็บสะสมที่ขั้วไฟฟ้าด้านหนึ่งมากกว่าอีกด้านหนึ่ง เรียกอุปกรณ์ลักษณะนี้ว่าตัวเก็บประจุ ซึ่งงานที่ทำโดยแหล่งจ่ายไฟฟ้าจะเปลี่ยนเป็นพลังงานที่สะสมในแผ่นขนาน การถ่ายเทประจุจะหยุดลงเมื่อความต่างศักย์ของแผ่นขนานเท่ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้า ตัวเก็บประจุจะสะสมพลังงานที่เกิดจากการเคลื่อนประจุ ตัวเก็บประจุจะทำหน้าที่สะสมประจุไฟฟ้าโดยตัวเก็บประจุที่มีค่าความจุไฟฟ้า (capacitance) สูงจะสามารถสะสมประจุไฟฟ้าได้มาก
ตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนาน

ตัวเก็บประจุประกอบด้วยแผ่นตัวนำสองแผ่นวางขนานกันอยู่ห่างกันเล็กน้อยเป็นระยะ dถ้าพื้นที่ของแผ่นขนานมากค่าความจุจะยิ่งมาก โดยทั่วไประยะ d จะมีค่าน้อยเมื่อเทียบกับพื้นที่ของแผ่นขนาน ( A ) เมื่อมีประจุ +Q และ -Q สะสมที่แผ่นขนานทั้งสองด้าน อาจจะประมาณได้ว่าสนามไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างแผ่นขนานเป็นสนามไฟฟ้าที่สม่ำเสมอ ซึ่งมีค่าเท่ากับความต่างศักย์ระหว่างแผ่นขนานจะเท่ากับดังนั้นค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนานจะเท่ากับ

การต่อตัวเก็บประจุเมื่อนำตัวเก็บประจุหลายตัวมาต่อกัน ค่าความจุไฟฟ้ารวมของระบบจะขึ้นอยู่กับรูปแบบในการต่อโดยพื้นฐานการต่อตัวเก็บประจุจะต่อได้ 2 แบบคือ แบบขนานและแบบอนุกรมการต่อตัวเก็บประจุแบบขนาน จะต่อโดยให้ตัวเก็บประจุอยู่ในลักษณะขนานกัน ขั้วไฟฟ้าทั้งสองด้านของตัวเก็บประจุจะต่อเข้าด้วยกันแล้วต่อเข้ากับแหล่งกำเนิดความต่างศักย์ไฟฟ้า จากรูปเมื่อต่อตัวเก็บประจุ 2 ตัวเข้ากับความต่างศักย์ V จะมีประจุสะสมในตัวเก็บประจุ C1 เป็น Q1  และ ตัวเก็บประจุ C2 เป็น Q2 ดังนั้นประจุสะสมรวม Q0 ที่อยู่ในวงจรจะเป็น
ซึ่งจำนวนประจุรวมที่สะสมในตัวเก็บประจุรวม เท่ากับผลรวมของค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ แต่ละตัวคูณกับความต่างศักย์ไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุแต่ละตัวจะเห็นว่าค่าความจุไฟฟ้ารวมของวงจร เกิดจากการบวกรวมค่าความจุไฟฟ้าจากตัวเก็บประจุแต่ละตัวเข้าด้วยกัน ดังนั้นถ้ามีตัวเก็บประจุจำนวน n ตัวต่อแบบขนาน จะได้ค่าความจุไฟฟ้ารวมเป็นการต่อตัวเก็บประจุแบบอนุกรม จะต่อโดยให้ขั้วไฟฟ้าของตัวเก็บประจุตัวแรกต่อกับ ขั้วไฟฟ้าของตัวต่อไปอยู่เป็นวงจรเดียวกันดังรูป เมื่อวงจรเข้ากับความต่างศักย์ V จะทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนออกจากแผ่นขนานของตัวเก็บประจุ C1 (ทำให้เกิดประจุสุทธิเป็น +Q ) ไปยังแผ่นขนานของตัวเก็บประจุ C2 (ทำให้เกิดประจุสุทธิเป็น -Q ) สังเกตว่าความต่างศักย์ V จะเคลื่อนประจุจากตัวเก็บประจุตัวแรกไปยังขั้วหนึ่งของตัวเก็บประจุตัวสุดท้าย วงจรจะมีประจุสะสมรวมเป็น Q ทั้งนี้ประจุสุทธิ +Q บน C1 จะเหนี่ยวนำให้ประจุ -Q มาอยู่ที่แผ่นขนานอีกด้านหนึ่ง จึงทำให้มีประจุสะสมบนตัวเก็บประจุ C1 เป็น Q และประจุ -Q ที่เกิดขึ้นบน C2 จะเหนี่ยวนำให้มีประจุขนาด +Q มาออที่อีกขั้วหนึ่ง ทำให้มีประจุสะสมบนตัวเก็บประจุ C2 เป็น Q จะเห็นว่าการต่ออนุกรมตัวเก็บประจุทุกตัวในวงจรจะมีประจุสะสมเท่ากันคือ Q ซึ่งเท่ากับประจุสะสมรวมในวงจร (สังเกตว่าประจุสะสมรวมของวงจรไม่ใช่การรวมประจุที่สะสมในตัวเก็บประจุแต่ละตัวเนื่องจากประจุที่เคลื่อนย้ายโดยความต่างศักย์ V คือแผ่นขนานของตัวเก็บประจุตัวแรกกับตัวสุดท้าย การสะสมประจุที่ตัวเก็บประจุย่อยเกิดจากการเหนี่ยวนำซึ่งเป็นผลที่ตามมาไม่ได้เกิดจากงานที่ทำโดยแหล่งกำเนิด V )ผลรวมของความต่างศักย์บนตัวเก็บประจุแต่ละตัวจะเท่ากับความต่างศักย์ของแหล่งกำเนิดได้ดังนั้นถ้ามีตัวเก็บประจุจำนวน n ตัวต่ออนุกรมกัน จะได้ค่าความจุไฟฟ้ารวมเป็นระวังว่าในการหาความจุไฟฟ้ารวมของการต่อแบบอนุกรม เมื่อรวมพจน์ต่าง ๆ ทางด้านขวาแล้วค่าความจุไฟฟ้ารวมคือส่วนกลับของผลรวมนั้นทั้งนี้การหาความจุไฟฟ้ารวมของวงจรที่มีการต่อผสมทั้งสองแบบ จะต้องทำการแยกคิดความจุไฟฟ้ารวมจากส่วนย่อย ๆ ของวงจร แล้วจึงค่อย ๆ พิจารณาจนครบทั้งวงจรจะเห็นว่าการใส่สารไดอิเล็กตริกจะทำให้ค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุสูงขึ้นตามค่าคงตัว K จึงเรียกค่าคงตัวนี้ว่าค่าคงตัวไดอิเล็กตริก (dielectric constant) ดังนั้นสำหรับตัวเก็บประจุแบบแผ่นขนานค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุจะเท่ากับทั้งนี้สารไดอิเล็กตริกที่ใส่เข้าไปจะช่วยเพิ่มค่าความจุไฟฟ้าของตัวเก็บประจุ เนื่องจากสารไดอิเล็กตริกช่วยเพิ่มค่าสนามไฟฟ้าสูงสุดระหว่างแผ่นขนานที่ตัวกลางจะทนได้ โดยไม่ทำให้เกิดการนำไฟฟ้าระหว่างแผ่นขนานตัวเก็บประจุจึงสามารถสะสมประจุได้มากขึ้น