电场力做功与电势能变化的关系
在静电场中，电场力做功与电荷电势能变化之间的关系是一个核心概念。其基本规律是：电场力对电荷所做的功，等于电荷电势能增量的负值。用公式表达为：W_AB = -ΔE_p = -(E_pB - E_pA) = E_pA - E_pB。这里，W_AB表示电荷从A点移动到B点的过程中电场力做的功，E_pA和E_pB分别表示电荷在初位置A和末位置B的电势能。因此，电场力做功明确等于“初电势能减去末电势能”，而非“负的末电势能”。后者忽略了初态的能量值，在物理上是错误的。
公式的理解与正负号意义
理解这个公式的关键在于把握功能关系。若电场力做正功（W_AB > 0），则E_pA > E_pB，电荷的电势能减少，动能通常增加。例如正电荷在电场中从高电势向低电势运动。反之，若电场力做负功（即外力克服电场力做功，W_AB < 0），则E_pA < E_pB，电荷的电势能增加。公式中的负号正是体现了“电场力做功是电势能减少的量度”这一物理本质。将做功直接等同于“负的末电势能”是完全不成立的，因为它丢失了变化的起点（初电势能），无法反映能量变化的完整过程。
综上所述，电场力做功的计算必须基于电势能的差值。正确的记忆方法是：电场力做的功等于电荷电势能的减少量。在实际应用中，我们常结合电势（φ）与电势能（E_p = qφ）的关系，将公式进一步写为W_AB = qU_AB = q(φ_A - φ_B)，这提供了另一种更常用的计算途径，但其物理内涵与上述功能关系完全一致。清晰理解这一点，是准确分析静电场中电荷能量转化的基础。
