電荷をドラッグして動かし、等電位線と静電気力による位置エネルギーの変化、および静電気力がした仕事の関係を観察しましょう。アニメーション内をダブルクリック(またはダブルタップ)すると、移動開始点を変えることができます。
※ 正電荷と負電荷の真ん中の垂直線上は電位が $0\text{ V}$ の等電位線(電位 0)になります。
点電荷のまわりには、距離に反比例する電位が作られます。正電荷のまわりは電位が高く、負電荷のまわりは電位が低くなります。試験電荷を動かすとき、静電気力から受ける力に逆らって移動させると位置エネルギーが増加し、静電気力の向きと同じ向きに移動させると位置エネルギーが減少します。静電気力がした仕事 $W_{\text{静電気力}}$ と、はじめ・あとの位置エネルギーの間には、$U_{\text{はじめ}} - W_{\text{静電気力}} = U_{\text{あと}}$ の関係が成り立ち、外力がした仕事 $W_{\text{外力}}$ との間には、$U_{\text{はじめ}} + W_{\text{外力}} = U_{\text{あと}}$ の関係が成り立ちます。等電位線(電位が等しい点を結んだ線)に沿って電荷を移動させるとき、静電気力は移動方向に対して常に垂直に働くため、静電気力がする仕事は $0\text{ J}$ になり、位置エネルギーは変化しません。