Toda configuración de cargas tiene una cierta energía
potencial eléctrica U, igual al trabajo W que debe
realizarse para establecer la distribución a partir de las
componentes individuales, supuestas originalmente a
una distancia infinita y en reposo. Esta energía
potencial recuerda a la energía potencial almacenada en
un resorte comprimido, o a la energía potencial
gravitacional almacenada, por ejemplo, en el sistema
Tierra-Luna.
Considerando un ejemplo simple, se debe de realizad
trabajo
energía se almacena en el sistema y se puede recuperar
si las dos cargas se dejan en libertad para que se
aproximen nuevamente. De manera semejante, un
capacitor cargado ha almacenado una energía potencial
eléctrica U igual al trabajo W necesario para cargarlo.
Esta energía puede recuperarse si se permite que el
capacitor se descargue.
El trabajo en el proceso de carga
puede visualizarse imaginando a un agente externo que
jala los electrones de la placa positiva y los empuja
hacia la placa negativa, produciendo entonces la
separación de carga; generalmente, en trabajo de carga lo
realiza una batería, a expensas de su energía química
almacenada.
Supóngase que en el tiempo t se ha transferido una
carda q’(t) de una placa a otra. La diferencia de
potencial V(t) entre las placas en ese instante será
q’(t)/C. Si se transfiere una carga extra dq’, se requiere
una pequeña cantidad de trabajo adicional que será:
dW=Vdq= (q’/C) dq’.