Varatun hiukkasen liike jännitteen yli
Sähköiseksi potentiaalienergiaksi varastoitunut energia vapautuu, jos hiukkasen annetaan liikkua sähkökentän kuljettamana ("pudoten") kohti matalampaa potentiaalienergiaa. Energian täytyy säilyä, ja sähköinen potentiaalienergia muuttuu liike-energiaksi. Jännite pyrkii siis saamaan hiukkaset liikkeelle, luomaan sähkövirtaa.
Varatun hiukkasen liikettä voidaan mallintaa energian säilymislain mukaan. Hiukkasella on liike-energiaa sekä sijainnista riippuva määrä sähköistä potentiaalienergiaa. Energian säilymistä liikkeen alku- ja lopputilanteen välillä kuvataan seuraavalla yhtälöllä.
[[$\qquad E_{\text{k1}}+E_{\text{sp1}}=E_{\text{k2}}+E_{\text{sp2}}$]]
Sähköisen potentiaalienergian muutos voidaan ilmaista alku- ja loppusijainnin välisen jännitteen [[$U$]] avulla.
[[$\qquad \begin {align*}E_{\text{k1}}+E_{\text{sp1}}-E_{\text{sp2}}&=E_{\text{k2}}\\E_{\text{k1}}+\Delta E_{\text{sp}}&=E_{\text{k2}}\\E_{\text{k1}}+QU&=E_{\text{k2}} \\QU&=\Delta E_{\text{k}} \end{align*}$]]
Ainoastaan jännitteellä eli potentiaalierolla on merkitystä hiukkasten siirtymisessä vapautuvaan tai vaadittavaan energiaan, ei potentiaalin arvoilla. Akkujen ja paristojen voimakkuutta ilmaistaan jännitteenä. Pelkkä jännite ei määritä syntyvää sähkövirtaa, vaan jännite mahdollistaa tai antaa tietyt rajoitteet syntyvälle sähkövirralle. Luvuissa 3, 4 ja 5 tarkastellaan virtapiirejä. Tällöin perehdytään tarkemmin siihen, miten syntyvä sähkövirta määräytyy jännitteestä ja virtapiirin ominaisuuksista.
Energiaperiaate sähkökentässä
Soveltamalla energiaperiaatetta sähkövaraukselliseen hiukkaseen [[$Q$]] sähkökentässä [[$E$]] saadaan lauseke
[[$\qquad QU=\Delta E_\text{k}$]].
kun hiukkaseen ei vaikuta muita voimia kuin sähkökentän siihen kohdistama voima.