電位とは？
空間のある点における電位（一般に「電圧」と呼ばれます）とは、その場所に置かれた試験電荷が単位電荷あたりに持つ静電ポテンシャルエネルギーのことです。1つの点電荷 Q がつくる距離 \(r\) での電位は、\(V = kQ/r\) で表されます。ここで \(k\) はクーロン定数です。この計算ツールは物理定数のみに基づいているため普遍的で、世界中どこでも同じように使えます。
このツールの使い方
電源となる電荷 Q をクーロン（C）で、その電荷から電位を求めたい点までの距離 \(r\) をメートル（m）で入力してください。計算結果として電位 V がボルト（V）で表示されます。正電荷は正の電位を、負電荷は負の電位をつくります。点電荷の電位はスカラー量なので、向きを指定する必要はありません。
計算式の解説
関係式は次の通りです。
$$V = k \cdot \frac{\text{Charge Q (C)}}{\text{Distance r (m)}}$$ここで \(k \approx 8.9876 \times 10^{9}\ \text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2\) はクーロン定数、\(Q\) は電荷量、\(r\) は離れた距離を表します。電位は \(1/r\) に比例して減少するため、距離が2倍になると電位は半分になります。電界（\(1/r^2\) で減少）とは異なり、電位は距離とともにより緩やかに小さくなっていく点が特徴です。
計算例
たとえば、原点に \(Q = 1\) マイクロクーロン（\(1 \times 10^{-6}\ \text{C}\)）の電荷があり、そこから1メートル離れた点での電位を求めるとします。すると
$$V = \frac{8.9876 \times 10^{9} \times 1 \times 10^{-6}}{1} \approx 8987.55\ \text{V}$$となります。2メートル離れた点では電位はその半分、約4493.78 ボルト になります。
よくある質問
電位はベクトル量ですか？ いいえ。電位はスカラー量なので、複数の電荷からの寄与は単純に代数的に足し合わせるだけで求められます。
\(r = 0\) のときはどうなりますか？ 理想的な点電荷の位置では式が無限大に発散してしまいます。そのため、距離がゼロの場合、計算ツールは未定義の結果を避けるために 0 を返します。
基準点はどこですか？ この式は無限遠で電位がゼロになることを前提としています。これは孤立した点電荷に対する標準的な約束（基準）です。
