电场力做功与电势能
在静电场中，将一个试探电荷从无穷远处缓慢地移动到电场中的某一点，外力需要克服电场力做功。根据静电学基本原理，无穷远处被视为电势能的零点。因此，将一点电荷q从无穷远移至电场中的A点，外力所需做的功，在数值上等于该电荷在A点所具有的电势能增量。由于是克服电场力做功，电场力做负功，电荷的电势能增加。这个功的大小，直接反映了电荷q在A点的电势能E_pA，其计算公式为E_pA = q * φ_A，其中φ_A是电场在A点处的电势。
克服电场力做功的计算
具体计算外力所需克服的电场力做功，关键在于A点电势φ_A。电势φ_A定义为将单位正电荷从无穷远移至A点，外力克服电场力所做的功。因此，移动电荷q所做的功W，可直接表示为W = q * φ_A。例如，在一个点电荷Q产生的电场中，距离其r_A处的A点电势为φ_A = kQ / r_A（k为静电力常量）。那么，将试探电荷q移至此处，外力需做功W = k * q * Q / r_A。若q与Q同号，两者相斥，外力需做正功克服斥力；若异号，两者相吸，但将q从无穷远（势能为零）移至A点，外力仍需克服引力做正功，使系统的电势能增加（负得少一些）。
物理意义与能量守恒
这一过程深刻揭示了电场的能量属性。外力克服电场力所做的功，并没有消失，而是以电势能的形式储存在电荷与电场构成的系统中。根据功能原理，这个功等于系统电势能的增加量。整个过程假设移动速度足够慢，电荷动能不变，保证了能量转化的纯粹性。理解这一点是分析静电场中电荷运动与能量转化的基础，在电路分析、电容储能等实际问题中有着广泛的应用。