La fuerza eléctrica $\vec{F}$ que experimenta una partícula con carga $q$ en un campo eléctrico $\vec{E}$ es $\vec{F} = q\vec{E}$. Dado que la carga es positiva ($q > 0$), la fuerza eléctrica tendrá la misma dirección y sentido que el campo eléctrico. Cuando la partícula se mueve en la dirección y sentido del campo, la fuerza eléctrica realiza un trabajo positivo sobre ella, ya que la fuerza y el desplazamiento tienen la misma dirección y sentido. El trabajo realizado por el campo eléctrico, $W_{E}$, se relaciona con el cambio en la energía potencial eléctrica $\Delta U_E$ mediante la expresión:

Como el trabajo realizado por el campo es positivo ($W_E > 0$), se deduce que el cambio en la energía potencial eléctrica es negativo ($-\Delta U_E > 0 \implies \Delta U_E < 0$). Esto significa que la energía potencial eléctrica de la partícula disminuye al moverse en la dirección y sentido del campo.Otra forma de razonarlo es considerando la relación entre la energía potencial eléctrica y el potencial eléctrico $V$: $U_E = qV$. En un campo eléctrico uniforme, las líneas de campo apuntan hacia potenciales decrecientes. Al moverse una carga positiva en la dirección del campo, se mueve hacia regiones de menor potencial eléctrico. Si $V$ disminuye y $q$ es positivo, entonces $U_E = qV$ también disminuye.

Si la partícula se mueve en una dirección perpendicular al campo eléctrico (y, por tanto, perpendicular a la fuerza eléctrica $\vec{F}$), el trabajo realizado por la fuerza eléctrica es nulo. Esto se debe a que el producto escalar entre la fuerza y el desplazamiento es cero cuando son perpendiculares:

Utilizando nuevamente la relación $W_E = -\Delta U_E$, si el trabajo es nulo ($W_E = 0$), entonces el cambio en la energía potencial eléctrica también es nulo ($\Delta U_E = 0$). Esto implica que la energía potencial eléctrica de la partícula permanece constante al moverse en una dirección perpendicular al campo eléctrico.En términos de potencial eléctrico, moverse perpendicularmente a las líneas de campo eléctrico significa moverse a lo largo de una superficie equipotencial. En una superficie equipotencial, el potencial eléctrico $V$ es constante. Como $U_E = qV$ y $V$ es constante, la energía potencial eléctrica $U_E$ también es constante.