Вольт (единица измерения)
Полезное
Смотреть что такое «Вольт (единица измерения)» в других словарях:
-
Единица измерения Сименс — Сименс (обозначение: См, S) единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому. До Второй мировой войны (в СССР до 1960 х годов) сименсом называлась единица электрического сопротивления, соответсвующая сопротивлению … Википедия
-
Зиверт (единица измерения) — Зиверт (обозначение: Зв, Sv) единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт это количество энергии, поглощённое килограммом… … Википедия
-
Беккерель (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Беккерель. Беккерель (обозначение: Бк, Bq) единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в… … Википедия
-
Ватт (единица измерения) — О типе морских побережий см. Ватты Ватт (обозначение: Вт, W) в системе СИ единица измерения мощности. Различают механическую, тепловую и электрическую мощность: в механике 1 ватт равен мощности, при которой за 1 секунду времени совершается… … Википедия
-
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
-
Сименс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сименс. Сименс (русское обозначение: См; международное обозначение: S) единица измерения электрической проводимости в Международной системе единиц (СИ), величина обратная ому. Через другие… … Википедия
-
Фарад (единица измерения) — Фарад (обозначение: Ф, F) единица измерения электрической ёмкости в системе СИ (ранее называлась фарада). 1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт. Ф =… … Википедия
-
Тесла (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого… … Википедия
-
Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… … Википедия
-
Грей (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Грей. Грей (обозначение: Гр, Gy) единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате… … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Вольт (значения).
Вольт | |
В, V | |
Величина | электрический потенциал электрическое напряжение электродвижущая сила |
Система | |
Тип | производная |
Вольт
(русское обозначение:
В
; международное:
V
[1]) — в Международной системе единиц (СИ) единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы.
Названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольты (1745—1827), который изобрёл первую электрическую гальваническую батарею — вольтов столб и опубликовал результаты своих экспериментов в 1800 году.
По определению разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения заряда величиной 1 кулон из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.
В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы вольт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с прописной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта. Например, обозначение единицы измерения напряжённости электрического поля «вольт на метр» записывается как В/м.
1 В = (1/300) единицы потенциала СГСЭ[2].
Определение на основе эффекта Джозефсона[ | ]
Матрица из джозефсоновских контактов, разработанная Национальным институтом стандартов для воспроизведения стандартного вольта.
С 1990 года вольт стандартизирован посредством измерения с использованием нестационарного эффекта Джозефсона, при котором для привязки к эталону используется константа Джозефсона, зафиксированная 18-й Генеральной конференцией по мерам и весам как[4]:
K J − 90 = 2 e h = {displaystyle K_{J-90}={frac {2e}{h}}=} 0,4835979 ГГц/мкВ,
где e
— элементарный заряд,
h
— постоянная Планка
Этим методом величина вольта однозначно связывается с эталоном частоты, задаваемым цезиевыми часами: при облучении матрицы, состоящей из нескольких тысяч джозефсоновских переходов, микроволновым излучением на частотах от 10 ГГц до 80 ГГц, возникает вполне определённое электрическое напряжение, с помощью которого калибруются вольтметры[5]. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов[6].
Какая разница между Вт и В (В и А)
Чем отличается вольт от показателя ампера: Вольт – единица измерения напряжения, а ватт – мощности. В – это разница, создаваемая в электрическом потенциале на линии провода, когда ток с силой в 1А рассеивает единицу мощности, то есть напряжение. Определение напряжения заключается в том, что это потенциал электричества между разными точками. Наряду с этим он используется, чтобы обозначить разницу потенциальной энергии электрического заряда между точками. Источник энергии – это напряжение, представляющее затраченную или потерянную энергию.
Внимание! Напряжение гипотетически напоминает давление, создаваемое в цепи и проталкивающее электроны.
На двух путях должно быть обеспечено прохождение тока. Эта характеристика считается общей энергией для перемещения заряда. Определение напряжения основано на том, что отрицательные заряды притягиваются к высоким показателям, а положительные – к низким.
Вт – скорость выполнения работы. Скорость поддерживается на уровне 1 метра в секунду против постоянной силы противодействия в 1 ньютон. Если рассматривать относительно электромагнетизма, единицей считается скорость выполнения работы при прохождении 1 ампера через разность потенциалов показателем в 1В. Ватт – это мера мощности.
Вам это будет интересно Определение плюса и минуса в электротехнике
Мощность – это энергический поток, с которым осуществляется потребление энергии. Бывает, что в описании прибора встречается вместо кВт – кВА. Чтобы определить это значение, следует знать, что измеряется в кВА.
На выполнение работы полностью энергия не затрачивается, а напротив:
- Одна из фракций становится активной, то есть выполняет работу либо трансформируется в иную форму.
- Другая фракция реактивная. Энергия направляется в электромагнитное поле.
Внимание! Эти величины разные, несмотря на одинаковую соразмерность. Чтобы не допускать путаницы, показатель измеряется не в ваттах, а вольт-амперах.
Шкала напряжений[ | ]
- Наилучшая разрешающая способность при сравнении напряжений постоянного тока 10 аттовольт (1⋅10-17 В)[7].
- Наименьшее измеряемое напряжение постоянного тока серийно выпускаемым прибором — 20 пиковольт (2⋅10-11 В)[8].
- Чувствительность радиоприёмников связной аппаратуры при голосовой передаче — 1…1,5 мкВ (одни из самых слабых сигналов напряжения, массово применяемых в настоящее время)[9].
- Выходное максимальное напряжение на обмотке магнитной головки кассетного магнитофона — 0,3 мВ[10].
- Разность потенциалов на мембране нейрона — 70 мВ.
- NiCd аккумулятор — 1,2 В.
- Щелочной элемент — 1,5 В.
- Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) — 3,3 В.
- Зарядное устройство для мобильных телефонов — 5,0 В.
- Батарейка «Крона» — 9 В.
- Автомобильный аккумулятор — 12 В (для тяжёлых грузовиков — 24 В).
- Напряжение бытовой сети в России — 230 В (фаза-нейтраль), 400 В (межфазное)[11].
- Напряжение в некоторых промышленных сетях — 400 В (трёхфазное), 400 В (однофазное), 690 В (трёхфазное).
- Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса — 600 В (660 В) (постоянный ток).
- Напряжение контактного рельса в метрополитене — 825 В (постоянный ток)[12].
- Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (контактная сеть постоянного тока), 25 кВ (контактная сеть переменного тока).
- Напряжение в магистральных ЛЭП — 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ.
- Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.
- Напряжение при разряде молнии — от 100 МВ и выше.
Как перевести вольты и ватты и наоборот
Чтобы правильно выполнить задачу, связанную с переводом вольтов в ватты, можно руководствоваться следующим алгоритмом:
- В руководстве по эксплуатации электроприбора нужно найти значение мощности. Зачастую компании указывают эту величину в вольт-амперах. Это обозначение показывает максимальное количество потребляемой электроэнергии. Так оно приравнивается к значению мощности.
- Определить КПД источника питания по особенностям конструктивного исполнения и количеству подключенных к нему приборов. Как правило, этот коэффициент устанавливается в диапазоне от 0,6 до 0,8.
- Перевести вольтамперные показатели в Вт: узнать активную мощность энергетического оборудования, предназначенного для снабжения бесперебойным питанием.
Вам это будет интересно Особенности ШДУП У4
Важно! Вычислить количество ватт достаточно перемножением вольт-ампер на КПД.
- Перевод из Вт в В проходит по обратной схеме: ватты нужно разделить на коэффициент полезного действия.
При выборе источника питания от завода-изготовителя не всегда бывает понятно, сколько мощности выдает прибор. Поэтому рекомендуется изучить технические параметры, указанные в инструкции, чтобы осуществить корректный перевод из одной величины в другую.
Исторический экскурс[ | ]
Единица измерения «вольт» была введена в 1861 году комитетом электрических эталонов, созданным Уильямом Томсоном. Её введение было связано с текущими нуждами инженерной физики. 1 июня 1898 года имперским законом в Германии 1 вольт был установлен как «законная» единица измерения ЭДС, равная ЭДС, возбуждающей в проводнике сопротивлением 1 ток силой 1 ампер[13]. В Международную систему единиц (СИ) вольт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[14].
До 1990 года 1 вольт определялся через единицу энергии джоуль и единицу заряда кулон.
Что такое ватт и вольт
1 вольт равен единице напряжения, созданного электрическим током, на концах проводящего устройства, предназначенного для тепловыделения мощностью в 1 ватт при постоянной электротехнической характеристике, проходящим через проводник. Характеристика вольта также определяется как разность потенциалов между двумя измеряемыми точками, при передвижении заряда в один кулон из точки А в точку В, когда требуется выполнить работу величиной в 1 джоуль.
1 Вт – показатель мощности, при котором за секунду выполняется работа равная 1 Дж. Получается, что Вт считается производной от двух величин. Мощность и напряжение имеют соотношение:
1Вт = 1В*1А
Чтобы иметь представление, что такое мощность, необходимо мыслить логически. Если считать, что это просто сила, такое заключение будет неверным. Чтобы правильно дать оценку физической величине, достаточно знать, что мощность является скоростью, с которой устройство потребляет энергию.
К примеру, лампа может давать яркий либо тусклый свет, зависит от того, с какой скоростью потребляется энергия. Если яркость выше, то расход больше, и наоборот.
Внимание! Показатель мощности распространяется на все электрические приборы, но она не всегда связана с электроэнергией. Это основное различие показателей.
Мощность также бывает:
- Тепловая – определяется по температурным параметрам.
- Электрическая – показатель учитывается в электрических приборах, в том числе в лампочках.
- Механическая, определяемая по количеству лошадиных сил.
Все перечисленное относится к физическим характеристикам.
Вам это будет интересно Особенности трехфазной сети
Кратные и дольные единицы[ | ]
Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.
Кратные | Дольные | ||||||
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
101 В | декавольт | даВ | daV | 10−1 В | децивольт | дВ | dV |
102 В | гектовольт | гВ | hV | 10−2 В | сантивольт | сВ | cV |
103 В | киловольт | кВ | kV | 10−3 В | милливольт | мВ | mV |
106 В | мегавольт | МВ | MV | 10−6 В | микровольт | мкВ | µV |
109 В | гигавольт | ГВ | GV | 10−9 В | нановольт | нВ | nV |
1012 В | теравольт | ТВ | TV | 10−12 В | пиковольт | пВ | pV |
1015 В | петавольт | ПВ | PV | 10−15 В | фемтовольт | фВ | fV |
1018 В | эксавольт | ЭВ | EV | 10−18 В | аттовольт | аВ | aV |
1021 В | зеттавольт | ЗВ | ZV | 10−21 В | зептовольт | зВ | zV |
1024 В | иоттавольт | ИВ | YV | 10−24 В | иоктовольт | иВ | yV |
рекомендовано к применению применять не рекомендуется |
Шкала напряжений
- Наименьшее измеряемое напряжение — порядка 10 нВ.К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 2738 дней
] - Выходное напряжение на магнитной головке кассетного магнитофона — 0,3 мВ[6].
- Разность потенциалов на мембране нейрона — 70 мВ.
- NiCd аккумулятор — 1,2 В.
- Щелочной элемент — 1,5 В.
- Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) — 3,3 В.
- Зарядное устройство для мобильных телефонов – 5.0 В.
- Батарейка «Крона» — 9 В.
- Автомобильный аккумулятор — 12 В (для тяжёлых грузовиков — 24 В).
- Напряжение бытовой сети в России — 127 В, 220 В (однофазное), 380 В (трёхфазное).
- Напряжение в промышленных сетях — 380 В (трёхфазное), 380 В (однофазное), 660 В (трёхфазное)
- Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса — 600 В (660 В) (постоянный ток).
- Напряжение контактного рельса в метрополитене — 825 В (постоянный ток)К:Википедия:Статьи без источников (тип: не указан)[источник не указан 2725 дней
]. - Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (постоянный ток), 25 кВ (переменный ток).
- Магистральные ЛЭП — 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ.
- Максимальное напряжение на ЛЭП (Экибастуз-Кокшетау) — 1,15 МВ.
- Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.
- Молния — от 100 МВ и выше.
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.
Кратные | Дольные | ||||||
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
101 В | декавольт | даВ | daV | 10−1 В | децивольт | дВ | dV |
102 В | гектовольт | гВ | hV | 10−2 В | сантивольт | сВ | cV |
103 В | киловольт | кВ | kV | 10−3 В | милливольт | мВ | mV |
106 В | мегавольт | МВ | MV | 10−6 В | микровольт | мкВ | µV |
109 В | гигавольт | ГВ | GV | 10−9 В | нановольт | нВ | nV |
1012 В | теравольт | ТВ | TV | 10−12 В | пиковольт | пВ | pV |
1015 В | петавольт | ПВ | PV | 10−15 В | фемтовольт | фВ | fV |
1018 В | эксавольт | ЭВ | EV | 10−18 В | аттовольт | аВ | aV |
1021 В | зеттавольт | ЗВ | ZV | 10−21 В | зептовольт | зВ | zV |
1024 В | иоттавольт | ИВ | YV | 10−24 В | иоктовольт | иВ | yV |
применять не рекомендуется |
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
From Wikipedia, the free encyclopedia
volt | |
---|---|
Josephson voltage standard chip developed by the National Bureau of Standards as a standard volt |
|
General information | |
Unit system | SI |
Unit of | electric potential, electromotive force |
Symbol | V |
Named after | Alessandro Volta |
SI base units | kg⋅m2⋅s−3⋅A−1 |
The volt (symbol: V) is the unit of electric potential, electric potential difference (voltage), and electromotive force in the International System of Units (SI).[1] It is named after the Italian physicist Alessandro Volta (1745–1827).
Definition[edit]
One volt is defined as the electric potential between two points of a conducting wire when an electric current of one ampere dissipates one watt of power between those points.[2] Equivalently, it is the potential difference between two points that will impart one joule of energy per coulomb of charge that passes through it. It can be expressed in terms of SI base units (m, kg, s, and A) as
It can also be expressed as amperes times ohms (current times resistance, Ohm’s law), webers per second (magnetic flux per time), watts per ampere (power per current), or joules per coulomb (energy per charge), which is also equivalent to electronvolts per elementary charge:
The volt is named after Alessandro Volta. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (V), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «volt» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.
Josephson junction definition[edit]
Historically, the «conventional» volt, V90, defined in 1987 by the 18th General Conference on Weights and Measures[3] and in use from 1990 to 2019, was implemented using the Josephson effect for exact frequency-to-voltage conversion, combined with the caesium frequency standard.
For the Josephson constant, KJ = 2e/h (where e is the elementary charge and h is the Planck constant), a «conventional» value KJ-90 = 0.4835979 GHz/μV was used for the purpose of defining the volt. As a consequence of the 2019 redefinition of SI base units, as of 2019 the Josephson constant has an exact value of KJ = 483597.84841698… GHz/V, which replaced the conventional value KJ-90.
This standard is typically realized using a series-connected array of several thousand or tens of thousands of junctions, excited by microwave signals between 10 and 80 GHz (depending on the array design).[4] Empirically, several experiments have shown that the method is independent of device design, material, measurement setup, etc., and no correction terms are required in a practical implementation.[5]
Water-flow analogy[edit]
In the water-flow analogy, sometimes used to explain electric circuits by comparing them with water-filled pipes, voltage (difference in electric potential) is likened to difference in water pressure, while current is proportional to the amount of water flowing. A resistor would be a reduced diameter somewhere in the piping or something akin to a radiator offering resistance to flow.
The relationship between voltage and current is defined (in ohmic devices like resistors) by Ohm’s law. Ohm’s Law is analogous to the Hagen–Poiseuille equation, as both are linear models relating flux and potential in their respective systems.
Common voltages[edit]
A multimeter can be used to measure the voltage between two positions.
The voltage produced by each electrochemical cell in a battery is determined by the chemistry of that cell (see Galvanic cell § Cell voltage). Cells can be combined in series for multiples of that voltage, or additional circuitry added to adjust the voltage to a different level. Mechanical generators can usually be constructed to any voltage in a range of feasibility.
Nominal voltages of familiar sources:
- Nerve cell resting potential: ~75 mV[6]
- Single-cell, rechargeable NiMH[7] or NiCd battery: 1.2 V
- Single-cell, non-rechargeable (e.g., AAA, AA, C and D cells): alkaline battery: 1.5 V;[8] zinc–carbon battery: 1.56 V if fresh and unused
- LiFePO4 rechargeable battery: 3.3 V
- Cobalt-based lithium polymer rechargeable battery: 3.75 V (see Comparison of commercial battery types)
- Transistor-transistor logic/CMOS (TTL) power supply: 5 V
- USB: 5 V DC
- PP3 battery: 9 V
- Automobile battery systems are 2.1 volts per cell; a «12 V» battery is 6 cells, or 12.6 V; a «24 V» battery is 12 cells, or 25.2 V. Some antique vehicles use «6 V» 3-cell batteries, or 6.3 volts.
- Household mains electricity AC: (see List of countries with mains power plugs, voltages and frequencies)
- 100 V in Japan,
- 120 V in North America,
- 230 V in Europe, Asia, Africa and Australia
- Rapid transit third rail: 600–750 V (see List of railway electrification systems)
- High-speed train overhead power lines: 25 kV at 50 Hz, but see the List of railway electrification systems and 25 kV at 60 Hz for exceptions.
- High-voltage electric power transmission lines: 110 kV and up (1.15 MV is the record; the highest active voltage is 1.10 MV[9])
- Lightning: a maximum of around 150 MV.[10]
History[edit]
In 1800, as the result of a professional disagreement over the galvanic response advocated by Luigi Galvani, Alessandro Volta developed the so-called voltaic pile, a forerunner of the battery, which produced a steady electric current. Volta had determined that the most effective pair of dissimilar metals to produce electricity was zinc and silver. In 1861, Latimer Clark and Sir Charles Bright coined the name «volt» for the unit of resistance.[11] By 1873, the British Association for the Advancement of Science had defined the volt, ohm, and farad.[12] In 1881, the International Electrical Congress, now the International Electrotechnical Commission (IEC), approved the volt as the unit for electromotive force.[13] They made the volt equal to 108 cgs units of voltage, the cgs system at the time being the customary system of units in science. They chose such a ratio because the cgs unit of voltage is inconveniently small and one volt in this definition is approximately the emf of a Daniell cell, the standard source of voltage in the telegraph systems of the day.[14] At that time, the volt was defined as the potential difference [i.e., what is nowadays called the «voltage (difference)»] across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power.
The «international volt» was defined in 1893 as 1/1.434 of the emf of a Clark cell. This definition was abandoned in 1908 in favor of a definition based on the international ohm and international ampere until the entire set of «reproducible units» was abandoned in 1948.[15]
A redefinition of SI base units, including defining the value of the elementary charge, took effect on 20 May 2019.[16]
See also[edit]
- Orders of magnitude (voltage)
- Rail traction voltage
- SI electromagnetism units
- SI prefix for unit prefixes
- Standardised railway voltages
- Voltmeter
References[edit]
- ^ «SI Brochure, Table 3 (Section 2.2.2)». BIPM. 2006. Archived from the original on 2007-06-18. Retrieved 2007-07-29.
- ^ BIPM SI Brochure: Appendix 1, p. 144.
- ^ «Resolutions of the CGPM: 18th meeting (12–15 October 1987)».
- ^ Burroughs, Charles J.; Bent, Samuel P.; Harvey, Todd E.; Hamilton, Clark A. (1999-06-01), «1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 9 (3): 4145–4149, Bibcode:1999ITAS….9.4145B, doi:10.1109/77.783938, ISSN 1051-8223, S2CID 12970127
- ^ Keller, Mark W. (2008-01-18), «Current status of the quantum metrology triangle» (PDF), Metrologia, 45 (1): 102–109, Bibcode:2008Metro..45..102K, doi:10.1088/0026-1394/45/1/014, ISSN 0026-1394, S2CID 122008182, archived from the original (PDF) on 2010-05-27, retrieved 2010-04-11,
Theoretically, there are no current predictions for any correction terms. Empirically, several experiments have shown that KJ and RK are independent of device design, material, measurement setup, etc. This demonstration of universality is consistent with the exactness of the relations, but does not prove it outright.
- ^ Bullock, Orkand, and Grinnell, pp. 150–151; Junge, pp. 89–90; Schmidt-Nielsen, p. 484.
- ^ Hill, Paul Horowitz; Winfield; Winfield, Hill (2015). The Art of Electronics (3. ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. p. 689. ISBN 978-0-521-809269.
- ^ SK Loo and Keith Keller (Aug 2004). «Single-cell Battery Discharge Characteristics Using the TPS61070 Boost Converter» (PDF). Texas Instruments.
- ^ «World’s Biggest Ultra-High Voltage Line Powers Up Across China». www.bloomberg.com. 1 January 2019. Retrieved 7 January 2020.
- ^ Paul H. Risk (26 Jun 2013). «Lightning – High-Voltage Nature». RiskVA.
- ^ As names for units of various electrical quantities, Bright and Clark suggested «ohma» for voltage, «farad» for charge, «galvat» for current, and «volt» for resistance. See:
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (1861) «On the formation of standards of electrical quantity and resistance,» Report of the Thirty-first Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Manchester, England: September 1861), section: Mathematics and Physics, pp. 37-38.
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (November 9, 1861) «Measurement of electrical quantities and resistance,» The Electrician, 1 (1) : 3–4.
- ^ Sir W. Thomson, et al. (1873) «First report of the Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units,» Report of the 43rd Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Bradford, September 1873), pp. 222-225. From p. 223: «The «ohm,» as represented by the original standard coil, is approximately 109 C.G.S. units of resistance ; the «volt» is approximately 108 C.G.S. units of electromotive force ; and the «farad» is approximately 1/109 of the C.G.S. unit of capacity.»
- ^ (Anon.) (September 24, 1881) «The Electrical Congress,» The Electrician, 7 : 297.
- ^ Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics (PDF). National Bureau of Standards Monograph #84. US National Bureau of Standards.
- ^ «Revised Values for Electrical Units» (PDF). Bell Laboratories Record. XXV (12): 441. December 1947.
- ^ Draft Resolution A «On the revision of the International System of units (SI)» to be submitted to the CGPM at its 26th meeting (2018) (PDF), archived from the original (PDF) on 2018-04-29, retrieved 2018-11-02
External links[edit]
Look up volt in Wiktionary, the free dictionary.
- History of the electrical units.
From Wikipedia, the free encyclopedia
volt | |
---|---|
Josephson voltage standard chip developed by the National Bureau of Standards as a standard volt |
|
General information | |
Unit system | SI |
Unit of | electric potential, electromotive force |
Symbol | V |
Named after | Alessandro Volta |
SI base units | kg⋅m2⋅s−3⋅A−1 |
The volt (symbol: V) is the unit of electric potential, electric potential difference (voltage), and electromotive force in the International System of Units (SI).[1] It is named after the Italian physicist Alessandro Volta (1745–1827).
Definition[edit]
One volt is defined as the electric potential between two points of a conducting wire when an electric current of one ampere dissipates one watt of power between those points.[2] Equivalently, it is the potential difference between two points that will impart one joule of energy per coulomb of charge that passes through it. It can be expressed in terms of SI base units (m, kg, s, and A) as
It can also be expressed as amperes times ohms (current times resistance, Ohm’s law), webers per second (magnetic flux per time), watts per ampere (power per current), or joules per coulomb (energy per charge), which is also equivalent to electronvolts per elementary charge:
The volt is named after Alessandro Volta. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (V), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «volt» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.
Josephson junction definition[edit]
Historically, the «conventional» volt, V90, defined in 1987 by the 18th General Conference on Weights and Measures[3] and in use from 1990 to 2019, was implemented using the Josephson effect for exact frequency-to-voltage conversion, combined with the caesium frequency standard.
For the Josephson constant, KJ = 2e/h (where e is the elementary charge and h is the Planck constant), a «conventional» value KJ-90 = 0.4835979 GHz/μV was used for the purpose of defining the volt. As a consequence of the 2019 redefinition of SI base units, as of 2019 the Josephson constant has an exact value of KJ = 483597.84841698… GHz/V, which replaced the conventional value KJ-90.
This standard is typically realized using a series-connected array of several thousand or tens of thousands of junctions, excited by microwave signals between 10 and 80 GHz (depending on the array design).[4] Empirically, several experiments have shown that the method is independent of device design, material, measurement setup, etc., and no correction terms are required in a practical implementation.[5]
Water-flow analogy[edit]
In the water-flow analogy, sometimes used to explain electric circuits by comparing them with water-filled pipes, voltage (difference in electric potential) is likened to difference in water pressure, while current is proportional to the amount of water flowing. A resistor would be a reduced diameter somewhere in the piping or something akin to a radiator offering resistance to flow.
The relationship between voltage and current is defined (in ohmic devices like resistors) by Ohm’s law. Ohm’s Law is analogous to the Hagen–Poiseuille equation, as both are linear models relating flux and potential in their respective systems.
Common voltages[edit]
A multimeter can be used to measure the voltage between two positions.
The voltage produced by each electrochemical cell in a battery is determined by the chemistry of that cell (see Galvanic cell § Cell voltage). Cells can be combined in series for multiples of that voltage, or additional circuitry added to adjust the voltage to a different level. Mechanical generators can usually be constructed to any voltage in a range of feasibility.
Nominal voltages of familiar sources:
- Nerve cell resting potential: ~75 mV[6]
- Single-cell, rechargeable NiMH[7] or NiCd battery: 1.2 V
- Single-cell, non-rechargeable (e.g., AAA, AA, C and D cells): alkaline battery: 1.5 V;[8] zinc–carbon battery: 1.56 V if fresh and unused
- LiFePO4 rechargeable battery: 3.3 V
- Cobalt-based lithium polymer rechargeable battery: 3.75 V (see Comparison of commercial battery types)
- Transistor-transistor logic/CMOS (TTL) power supply: 5 V
- USB: 5 V DC
- PP3 battery: 9 V
- Automobile battery systems are 2.1 volts per cell; a «12 V» battery is 6 cells, or 12.6 V; a «24 V» battery is 12 cells, or 25.2 V. Some antique vehicles use «6 V» 3-cell batteries, or 6.3 volts.
- Household mains electricity AC: (see List of countries with mains power plugs, voltages and frequencies)
- 100 V in Japan,
- 120 V in North America,
- 230 V in Europe, Asia, Africa and Australia
- Rapid transit third rail: 600–750 V (see List of railway electrification systems)
- High-speed train overhead power lines: 25 kV at 50 Hz, but see the List of railway electrification systems and 25 kV at 60 Hz for exceptions.
- High-voltage electric power transmission lines: 110 kV and up (1.15 MV is the record; the highest active voltage is 1.10 MV[9])
- Lightning: a maximum of around 150 MV.[10]
History[edit]
In 1800, as the result of a professional disagreement over the galvanic response advocated by Luigi Galvani, Alessandro Volta developed the so-called voltaic pile, a forerunner of the battery, which produced a steady electric current. Volta had determined that the most effective pair of dissimilar metals to produce electricity was zinc and silver. In 1861, Latimer Clark and Sir Charles Bright coined the name «volt» for the unit of resistance.[11] By 1873, the British Association for the Advancement of Science had defined the volt, ohm, and farad.[12] In 1881, the International Electrical Congress, now the International Electrotechnical Commission (IEC), approved the volt as the unit for electromotive force.[13] They made the volt equal to 108 cgs units of voltage, the cgs system at the time being the customary system of units in science. They chose such a ratio because the cgs unit of voltage is inconveniently small and one volt in this definition is approximately the emf of a Daniell cell, the standard source of voltage in the telegraph systems of the day.[14] At that time, the volt was defined as the potential difference [i.e., what is nowadays called the «voltage (difference)»] across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power.
The «international volt» was defined in 1893 as 1/1.434 of the emf of a Clark cell. This definition was abandoned in 1908 in favor of a definition based on the international ohm and international ampere until the entire set of «reproducible units» was abandoned in 1948.[15]
A redefinition of SI base units, including defining the value of the elementary charge, took effect on 20 May 2019.[16]
See also[edit]
- Orders of magnitude (voltage)
- Rail traction voltage
- SI electromagnetism units
- SI prefix for unit prefixes
- Standardised railway voltages
- Voltmeter
References[edit]
- ^ «SI Brochure, Table 3 (Section 2.2.2)». BIPM. 2006. Archived from the original on 2007-06-18. Retrieved 2007-07-29.
- ^ BIPM SI Brochure: Appendix 1, p. 144.
- ^ «Resolutions of the CGPM: 18th meeting (12–15 October 1987)».
- ^ Burroughs, Charles J.; Bent, Samuel P.; Harvey, Todd E.; Hamilton, Clark A. (1999-06-01), «1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 9 (3): 4145–4149, Bibcode:1999ITAS….9.4145B, doi:10.1109/77.783938, ISSN 1051-8223, S2CID 12970127
- ^ Keller, Mark W. (2008-01-18), «Current status of the quantum metrology triangle» (PDF), Metrologia, 45 (1): 102–109, Bibcode:2008Metro..45..102K, doi:10.1088/0026-1394/45/1/014, ISSN 0026-1394, S2CID 122008182, archived from the original (PDF) on 2010-05-27, retrieved 2010-04-11,
Theoretically, there are no current predictions for any correction terms. Empirically, several experiments have shown that KJ and RK are independent of device design, material, measurement setup, etc. This demonstration of universality is consistent with the exactness of the relations, but does not prove it outright.
- ^ Bullock, Orkand, and Grinnell, pp. 150–151; Junge, pp. 89–90; Schmidt-Nielsen, p. 484.
- ^ Hill, Paul Horowitz; Winfield; Winfield, Hill (2015). The Art of Electronics (3. ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. p. 689. ISBN 978-0-521-809269.
- ^ SK Loo and Keith Keller (Aug 2004). «Single-cell Battery Discharge Characteristics Using the TPS61070 Boost Converter» (PDF). Texas Instruments.
- ^ «World’s Biggest Ultra-High Voltage Line Powers Up Across China». www.bloomberg.com. 1 January 2019. Retrieved 7 January 2020.
- ^ Paul H. Risk (26 Jun 2013). «Lightning – High-Voltage Nature». RiskVA.
- ^ As names for units of various electrical quantities, Bright and Clark suggested «ohma» for voltage, «farad» for charge, «galvat» for current, and «volt» for resistance. See:
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (1861) «On the formation of standards of electrical quantity and resistance,» Report of the Thirty-first Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Manchester, England: September 1861), section: Mathematics and Physics, pp. 37-38.
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (November 9, 1861) «Measurement of electrical quantities and resistance,» The Electrician, 1 (1) : 3–4.
- ^ Sir W. Thomson, et al. (1873) «First report of the Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units,» Report of the 43rd Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Bradford, September 1873), pp. 222-225. From p. 223: «The «ohm,» as represented by the original standard coil, is approximately 109 C.G.S. units of resistance ; the «volt» is approximately 108 C.G.S. units of electromotive force ; and the «farad» is approximately 1/109 of the C.G.S. unit of capacity.»
- ^ (Anon.) (September 24, 1881) «The Electrical Congress,» The Electrician, 7 : 297.
- ^ Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics (PDF). National Bureau of Standards Monograph #84. US National Bureau of Standards.
- ^ «Revised Values for Electrical Units» (PDF). Bell Laboratories Record. XXV (12): 441. December 1947.
- ^ Draft Resolution A «On the revision of the International System of units (SI)» to be submitted to the CGPM at its 26th meeting (2018) (PDF), archived from the original (PDF) on 2018-04-29, retrieved 2018-11-02
External links[edit]
Look up volt in Wiktionary, the free dictionary.
- History of the electrical units.
Вольт (единица измерения)
Полезное
Смотреть что такое «Вольт (единица измерения)» в других словарях:
-
Единица измерения Сименс — Сименс (обозначение: См, S) единица измерения электрической проводимости в системе СИ, величина обратная ому. До Второй мировой войны (в СССР до 1960 х годов) сименсом называлась единица электрического сопротивления, соответсвующая сопротивлению … Википедия
-
Зиверт (единица измерения) — Зиверт (обозначение: Зв, Sv) единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ), используется с 1979 г. 1 зиверт это количество энергии, поглощённое килограммом… … Википедия
-
Беккерель (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Беккерель. Беккерель (обозначение: Бк, Bq) единица измерения активности радиоактивного источника в Международной системе единиц (СИ). Один беккерель определяется как активность источника, в… … Википедия
-
Ватт (единица измерения) — О типе морских побережий см. Ватты Ватт (обозначение: Вт, W) в системе СИ единица измерения мощности. Различают механическую, тепловую и электрическую мощность: в механике 1 ватт равен мощности, при которой за 1 секунду времени совершается… … Википедия
-
Ньютон (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ньютон. Ньютон (обозначение: Н) единица измерения силы в Международной системе единиц (СИ). Принятое международное название newton (обозначение: N). Ньютон производная единица. Исходя из второго… … Википедия
-
Сименс (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Сименс. Сименс (русское обозначение: См; международное обозначение: S) единица измерения электрической проводимости в Международной системе единиц (СИ), величина обратная ому. Через другие… … Википедия
-
Фарад (единица измерения) — Фарад (обозначение: Ф, F) единица измерения электрической ёмкости в системе СИ (ранее называлась фарада). 1 фарад равен электрической ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между обкладками конденсатора напряжение 1 вольт. Ф =… … Википедия
-
Тесла (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Тесла. Тесла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого… … Википедия
-
Паскаль (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Паскаль (значения). Паскаль (обозначение: Па, международное: Pa) единица измерения давления (механического напряжения) в Международной системе единиц (СИ). Паскаль равен давлению… … Википедия
-
Грей (единица измерения) — У этого термина существуют и другие значения, см. Грей. Грей (обозначение: Гр, Gy) единица измерения поглощённой дозы ионизирующего излучения в Международной системе единиц (СИ). Поглощённая доза равна одному грею, если в результате… … Википедия
Что такое Вольт
- Что такое Вольт. Определение
- Кратные и дольные единицы
- Шкала напряжений
Вольт (обозначение: В, V) — единица измерения электрического напряжения в системе СИ.
1 Вольт равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер при мощности 1 ватт.
Вольт (В, V) может быть определён либо как электрическое напряжение на концах проводника, необходимое для выделения в нём тепла мощностью в один ватт (Вт, W) при силе протекающего через этот проводник постоянного тока в один ампер (A), либо как разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, при прохождении которой над зарядом величиной 1 кулон (Кл, C) совершается работа величиной 1 джоуль (Дж, J). Выраженный через основные единицы системы СИ, один вольт равен м2 · кг · с−3 · A−1.
Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта.
Этим методом величина вольта однозначно связывается с эталоном частоты, задаваемым цезиевыми часами: при облучении матрицы, состоящей из нескольких тысяч джозефсоновских переходов, микроволновым излучением на частотах от 10 до 80 ГГц, возникает вполне определённое электрическое напряжение, с помощью которого калибруются вольтметры. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов.
1 В = 1/300 ед. потенциала СГСЭ.
Что такое Вольт. Определение
Вольт определён как разница потенциалов на концах проводника, рассеивающего мощность в один ватт при силе тока через этот проводник в один ампер.
Отсюда, базируясь на единицах СИ, получим м² · кг · с-3 · A-1, что эквивалентно джоулю энергии на кулон заряда, J/C.
Определение на основе эффекта Джозефсона
Напряжение электрического тока – это величина, характеризующая разность зарядов (потенциалов) между полюсами либо участками цепи, по которой идет ток.
С 1990 года вольт стандартизирован посредством измерения с использованием нестационарного эффекта Джозефсона, при котором используется в качестве привязки к эталону константа Джозефсона, зафиксированная 18-ой Генеральной конференцией по весам и измерениям как:
K{J-90} = 0,4835979 ГГц/мкВ.
Кратные и дольные единицы
Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.
В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы вольт пишется со строчной буквы, а её обозначение — с прописной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта. Например, обозначение единицы измерения напряжённости электрического поля «вольт на метр» записывается как В/м.
Шкала напряжений
- Разность потенциалов на мембране нейрона — 70 мВ.
- NiCd аккумулятор — 1.2 В.
- Щелочной элемент — 1.5 В.
- Литий-железо-фосфатный аккумулятор (LiFePO4) — 3.3 В.
- Батарейка «Крона» — 9 В.
- Автомобильный аккумулятор — 12 В (для тяжёлых грузовиков — 24 В).
- Напряжение бытовой сети — 220 В (среднеквадратичное).
- Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса — 600 В.
- Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (постоянный ток), 25 кВ (переменный ток).
- Магистральные ЛЭП — 110 кВ, 220 кВ.
- Максимальное напряжение на ЛЭП (Экибастуз-Кокчетав) — 1.15 МВ.
- Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.
- Молния — от 100 МВ и выше.
Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!
From Wikipedia, the free encyclopedia
volt | |
---|---|
Josephson voltage standard chip developed by the National Bureau of Standards as a standard volt |
|
General information | |
Unit system | SI |
Unit of | electric potential, electromotive force |
Symbol | V |
Named after | Alessandro Volta |
SI base units | kg⋅m2⋅s−3⋅A−1 |
The volt (symbol: V) is the unit of electric potential, electric potential difference (voltage), and electromotive force in the International System of Units (SI).[1] It is named after the Italian physicist Alessandro Volta (1745–1827).
Definition[edit]
One volt is defined as the electric potential between two points of a conducting wire when an electric current of one ampere dissipates one watt of power between those points.[2] Equivalently, it is the potential difference between two points that will impart one joule of energy per coulomb of charge that passes through it. It can be expressed in terms of SI base units (m, kg, s, and A) as
It can also be expressed as amperes times ohms (current times resistance, Ohm’s law), webers per second (magnetic flux per time), watts per ampere (power per current), or joules per coulomb (energy per charge), which is also equivalent to electronvolts per elementary charge:
The volt is named after Alessandro Volta. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (V), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «volt» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.
Josephson junction definition[edit]
Historically, the «conventional» volt, V90, defined in 1987 by the 18th General Conference on Weights and Measures[3] and in use from 1990 to 2019, was implemented using the Josephson effect for exact frequency-to-voltage conversion, combined with the caesium frequency standard.
For the Josephson constant, KJ = 2e/h (where e is the elementary charge and h is the Planck constant), a «conventional» value KJ-90 = 0.4835979 GHz/μV was used for the purpose of defining the volt. As a consequence of the 2019 redefinition of SI base units, as of 2019 the Josephson constant has an exact value of KJ = 483597.84841698… GHz/V, which replaced the conventional value KJ-90.
This standard is typically realized using a series-connected array of several thousand or tens of thousands of junctions, excited by microwave signals between 10 and 80 GHz (depending on the array design).[4] Empirically, several experiments have shown that the method is independent of device design, material, measurement setup, etc., and no correction terms are required in a practical implementation.[5]
Water-flow analogy[edit]
In the water-flow analogy, sometimes used to explain electric circuits by comparing them with water-filled pipes, voltage (difference in electric potential) is likened to difference in water pressure, while current is proportional to the amount of water flowing. A resistor would be a reduced diameter somewhere in the piping or something akin to a radiator offering resistance to flow.
The relationship between voltage and current is defined (in ohmic devices like resistors) by Ohm’s law. Ohm’s Law is analogous to the Hagen–Poiseuille equation, as both are linear models relating flux and potential in their respective systems.
Common voltages[edit]
A multimeter can be used to measure the voltage between two positions.
The voltage produced by each electrochemical cell in a battery is determined by the chemistry of that cell (see Galvanic cell § Cell voltage). Cells can be combined in series for multiples of that voltage, or additional circuitry added to adjust the voltage to a different level. Mechanical generators can usually be constructed to any voltage in a range of feasibility.
Nominal voltages of familiar sources:
- Nerve cell resting potential: ~75 mV[6]
- Single-cell, rechargeable NiMH[7] or NiCd battery: 1.2 V
- Single-cell, non-rechargeable (e.g., AAA, AA, C and D cells): alkaline battery: 1.5 V;[8] zinc–carbon battery: 1.56 V if fresh and unused
- LiFePO4 rechargeable battery: 3.3 V
- Cobalt-based lithium polymer rechargeable battery: 3.75 V (see Comparison of commercial battery types)
- Transistor-transistor logic/CMOS (TTL) power supply: 5 V
- USB: 5 V DC
- PP3 battery: 9 V
- Automobile battery systems are 2.1 volts per cell; a «12 V» battery is 6 cells, or 12.6 V; a «24 V» battery is 12 cells, or 25.2 V. Some antique vehicles use «6 V» 3-cell batteries, or 6.3 volts.
- Household mains electricity AC: (see List of countries with mains power plugs, voltages and frequencies)
- 100 V in Japan,
- 120 V in North America,
- 230 V in Europe, Asia, Africa and Australia
- Rapid transit third rail: 600–750 V (see List of railway electrification systems)
- High-speed train overhead power lines: 25 kV at 50 Hz, but see the List of railway electrification systems and 25 kV at 60 Hz for exceptions.
- High-voltage electric power transmission lines: 110 kV and up (1.15 MV is the record; the highest active voltage is 1.10 MV[9])
- Lightning: a maximum of around 150 MV.[10]
History[edit]
In 1800, as the result of a professional disagreement over the galvanic response advocated by Luigi Galvani, Alessandro Volta developed the so-called voltaic pile, a forerunner of the battery, which produced a steady electric current. Volta had determined that the most effective pair of dissimilar metals to produce electricity was zinc and silver. In 1861, Latimer Clark and Sir Charles Bright coined the name «volt» for the unit of resistance.[11] By 1873, the British Association for the Advancement of Science had defined the volt, ohm, and farad.[12] In 1881, the International Electrical Congress, now the International Electrotechnical Commission (IEC), approved the volt as the unit for electromotive force.[13] They made the volt equal to 108 cgs units of voltage, the cgs system at the time being the customary system of units in science. They chose such a ratio because the cgs unit of voltage is inconveniently small and one volt in this definition is approximately the emf of a Daniell cell, the standard source of voltage in the telegraph systems of the day.[14] At that time, the volt was defined as the potential difference [i.e., what is nowadays called the «voltage (difference)»] across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power.
The «international volt» was defined in 1893 as 1/1.434 of the emf of a Clark cell. This definition was abandoned in 1908 in favor of a definition based on the international ohm and international ampere until the entire set of «reproducible units» was abandoned in 1948.[15]
A redefinition of SI base units, including defining the value of the elementary charge, took effect on 20 May 2019.[16]
See also[edit]
- Orders of magnitude (voltage)
- Rail traction voltage
- SI electromagnetism units
- SI prefix for unit prefixes
- Standardised railway voltages
- Voltmeter
References[edit]
- ^ «SI Brochure, Table 3 (Section 2.2.2)». BIPM. 2006. Archived from the original on 2007-06-18. Retrieved 2007-07-29.
- ^ BIPM SI Brochure: Appendix 1, p. 144.
- ^ «Resolutions of the CGPM: 18th meeting (12–15 October 1987)».
- ^ Burroughs, Charles J.; Bent, Samuel P.; Harvey, Todd E.; Hamilton, Clark A. (1999-06-01), «1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 9 (3): 4145–4149, Bibcode:1999ITAS….9.4145B, doi:10.1109/77.783938, ISSN 1051-8223, S2CID 12970127
- ^ Keller, Mark W. (2008-01-18), «Current status of the quantum metrology triangle» (PDF), Metrologia, 45 (1): 102–109, Bibcode:2008Metro..45..102K, doi:10.1088/0026-1394/45/1/014, ISSN 0026-1394, S2CID 122008182, archived from the original (PDF) on 2010-05-27, retrieved 2010-04-11,
Theoretically, there are no current predictions for any correction terms. Empirically, several experiments have shown that KJ and RK are independent of device design, material, measurement setup, etc. This demonstration of universality is consistent with the exactness of the relations, but does not prove it outright.
- ^ Bullock, Orkand, and Grinnell, pp. 150–151; Junge, pp. 89–90; Schmidt-Nielsen, p. 484.
- ^ Hill, Paul Horowitz; Winfield; Winfield, Hill (2015). The Art of Electronics (3. ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. p. 689. ISBN 978-0-521-809269.
- ^ SK Loo and Keith Keller (Aug 2004). «Single-cell Battery Discharge Characteristics Using the TPS61070 Boost Converter» (PDF). Texas Instruments.
- ^ «World’s Biggest Ultra-High Voltage Line Powers Up Across China». www.bloomberg.com. 1 January 2019. Retrieved 7 January 2020.
- ^ Paul H. Risk (26 Jun 2013). «Lightning – High-Voltage Nature». RiskVA.
- ^ As names for units of various electrical quantities, Bright and Clark suggested «ohma» for voltage, «farad» for charge, «galvat» for current, and «volt» for resistance. See:
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (1861) «On the formation of standards of electrical quantity and resistance,» Report of the Thirty-first Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Manchester, England: September 1861), section: Mathematics and Physics, pp. 37-38.
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (November 9, 1861) «Measurement of electrical quantities and resistance,» The Electrician, 1 (1) : 3–4.
- ^ Sir W. Thomson, et al. (1873) «First report of the Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units,» Report of the 43rd Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Bradford, September 1873), pp. 222-225. From p. 223: «The «ohm,» as represented by the original standard coil, is approximately 109 C.G.S. units of resistance ; the «volt» is approximately 108 C.G.S. units of electromotive force ; and the «farad» is approximately 1/109 of the C.G.S. unit of capacity.»
- ^ (Anon.) (September 24, 1881) «The Electrical Congress,» The Electrician, 7 : 297.
- ^ Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics (PDF). National Bureau of Standards Monograph #84. US National Bureau of Standards.
- ^ «Revised Values for Electrical Units» (PDF). Bell Laboratories Record. XXV (12): 441. December 1947.
- ^ Draft Resolution A «On the revision of the International System of units (SI)» to be submitted to the CGPM at its 26th meeting (2018) (PDF), archived from the original (PDF) on 2018-04-29, retrieved 2018-11-02
External links[edit]
Look up volt in Wiktionary, the free dictionary.
- History of the electrical units.
From Wikipedia, the free encyclopedia
volt | |
---|---|
Josephson voltage standard chip developed by the National Bureau of Standards as a standard volt |
|
General information | |
Unit system | SI |
Unit of | electric potential, electromotive force |
Symbol | V |
Named after | Alessandro Volta |
SI base units | kg⋅m2⋅s−3⋅A−1 |
The volt (symbol: V) is the unit of electric potential, electric potential difference (voltage), and electromotive force in the International System of Units (SI).[1] It is named after the Italian physicist Alessandro Volta (1745–1827).
Definition[edit]
One volt is defined as the electric potential between two points of a conducting wire when an electric current of one ampere dissipates one watt of power between those points.[2] Equivalently, it is the potential difference between two points that will impart one joule of energy per coulomb of charge that passes through it. It can be expressed in terms of SI base units (m, kg, s, and A) as
It can also be expressed as amperes times ohms (current times resistance, Ohm’s law), webers per second (magnetic flux per time), watts per ampere (power per current), or joules per coulomb (energy per charge), which is also equivalent to electronvolts per elementary charge:
The volt is named after Alessandro Volta. As with every SI unit named for a person, its symbol starts with an upper case letter (V), but when written in full it follows the rules for capitalisation of a common noun; i.e., «volt» becomes capitalised at the beginning of a sentence and in titles, but is otherwise in lower case.
Josephson junction definition[edit]
Historically, the «conventional» volt, V90, defined in 1987 by the 18th General Conference on Weights and Measures[3] and in use from 1990 to 2019, was implemented using the Josephson effect for exact frequency-to-voltage conversion, combined with the caesium frequency standard.
For the Josephson constant, KJ = 2e/h (where e is the elementary charge and h is the Planck constant), a «conventional» value KJ-90 = 0.4835979 GHz/μV was used for the purpose of defining the volt. As a consequence of the 2019 redefinition of SI base units, as of 2019 the Josephson constant has an exact value of KJ = 483597.84841698… GHz/V, which replaced the conventional value KJ-90.
This standard is typically realized using a series-connected array of several thousand or tens of thousands of junctions, excited by microwave signals between 10 and 80 GHz (depending on the array design).[4] Empirically, several experiments have shown that the method is independent of device design, material, measurement setup, etc., and no correction terms are required in a practical implementation.[5]
Water-flow analogy[edit]
In the water-flow analogy, sometimes used to explain electric circuits by comparing them with water-filled pipes, voltage (difference in electric potential) is likened to difference in water pressure, while current is proportional to the amount of water flowing. A resistor would be a reduced diameter somewhere in the piping or something akin to a radiator offering resistance to flow.
The relationship between voltage and current is defined (in ohmic devices like resistors) by Ohm’s law. Ohm’s Law is analogous to the Hagen–Poiseuille equation, as both are linear models relating flux and potential in their respective systems.
Common voltages[edit]
A multimeter can be used to measure the voltage between two positions.
The voltage produced by each electrochemical cell in a battery is determined by the chemistry of that cell (see Galvanic cell § Cell voltage). Cells can be combined in series for multiples of that voltage, or additional circuitry added to adjust the voltage to a different level. Mechanical generators can usually be constructed to any voltage in a range of feasibility.
Nominal voltages of familiar sources:
- Nerve cell resting potential: ~75 mV[6]
- Single-cell, rechargeable NiMH[7] or NiCd battery: 1.2 V
- Single-cell, non-rechargeable (e.g., AAA, AA, C and D cells): alkaline battery: 1.5 V;[8] zinc–carbon battery: 1.56 V if fresh and unused
- LiFePO4 rechargeable battery: 3.3 V
- Cobalt-based lithium polymer rechargeable battery: 3.75 V (see Comparison of commercial battery types)
- Transistor-transistor logic/CMOS (TTL) power supply: 5 V
- USB: 5 V DC
- PP3 battery: 9 V
- Automobile battery systems are 2.1 volts per cell; a «12 V» battery is 6 cells, or 12.6 V; a «24 V» battery is 12 cells, or 25.2 V. Some antique vehicles use «6 V» 3-cell batteries, or 6.3 volts.
- Household mains electricity AC: (see List of countries with mains power plugs, voltages and frequencies)
- 100 V in Japan,
- 120 V in North America,
- 230 V in Europe, Asia, Africa and Australia
- Rapid transit third rail: 600–750 V (see List of railway electrification systems)
- High-speed train overhead power lines: 25 kV at 50 Hz, but see the List of railway electrification systems and 25 kV at 60 Hz for exceptions.
- High-voltage electric power transmission lines: 110 kV and up (1.15 MV is the record; the highest active voltage is 1.10 MV[9])
- Lightning: a maximum of around 150 MV.[10]
History[edit]
In 1800, as the result of a professional disagreement over the galvanic response advocated by Luigi Galvani, Alessandro Volta developed the so-called voltaic pile, a forerunner of the battery, which produced a steady electric current. Volta had determined that the most effective pair of dissimilar metals to produce electricity was zinc and silver. In 1861, Latimer Clark and Sir Charles Bright coined the name «volt» for the unit of resistance.[11] By 1873, the British Association for the Advancement of Science had defined the volt, ohm, and farad.[12] In 1881, the International Electrical Congress, now the International Electrotechnical Commission (IEC), approved the volt as the unit for electromotive force.[13] They made the volt equal to 108 cgs units of voltage, the cgs system at the time being the customary system of units in science. They chose such a ratio because the cgs unit of voltage is inconveniently small and one volt in this definition is approximately the emf of a Daniell cell, the standard source of voltage in the telegraph systems of the day.[14] At that time, the volt was defined as the potential difference [i.e., what is nowadays called the «voltage (difference)»] across a conductor when a current of one ampere dissipates one watt of power.
The «international volt» was defined in 1893 as 1/1.434 of the emf of a Clark cell. This definition was abandoned in 1908 in favor of a definition based on the international ohm and international ampere until the entire set of «reproducible units» was abandoned in 1948.[15]
A redefinition of SI base units, including defining the value of the elementary charge, took effect on 20 May 2019.[16]
See also[edit]
- Orders of magnitude (voltage)
- Rail traction voltage
- SI electromagnetism units
- SI prefix for unit prefixes
- Standardised railway voltages
- Voltmeter
References[edit]
- ^ «SI Brochure, Table 3 (Section 2.2.2)». BIPM. 2006. Archived from the original on 2007-06-18. Retrieved 2007-07-29.
- ^ BIPM SI Brochure: Appendix 1, p. 144.
- ^ «Resolutions of the CGPM: 18th meeting (12–15 October 1987)».
- ^ Burroughs, Charles J.; Bent, Samuel P.; Harvey, Todd E.; Hamilton, Clark A. (1999-06-01), «1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard», IEEE Transactions on Applied Superconductivity, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 9 (3): 4145–4149, Bibcode:1999ITAS….9.4145B, doi:10.1109/77.783938, ISSN 1051-8223, S2CID 12970127
- ^ Keller, Mark W. (2008-01-18), «Current status of the quantum metrology triangle» (PDF), Metrologia, 45 (1): 102–109, Bibcode:2008Metro..45..102K, doi:10.1088/0026-1394/45/1/014, ISSN 0026-1394, S2CID 122008182, archived from the original (PDF) on 2010-05-27, retrieved 2010-04-11,
Theoretically, there are no current predictions for any correction terms. Empirically, several experiments have shown that KJ and RK are independent of device design, material, measurement setup, etc. This demonstration of universality is consistent with the exactness of the relations, but does not prove it outright.
- ^ Bullock, Orkand, and Grinnell, pp. 150–151; Junge, pp. 89–90; Schmidt-Nielsen, p. 484.
- ^ Hill, Paul Horowitz; Winfield; Winfield, Hill (2015). The Art of Electronics (3. ed.). Cambridge [u.a.]: Cambridge Univ. Press. p. 689. ISBN 978-0-521-809269.
- ^ SK Loo and Keith Keller (Aug 2004). «Single-cell Battery Discharge Characteristics Using the TPS61070 Boost Converter» (PDF). Texas Instruments.
- ^ «World’s Biggest Ultra-High Voltage Line Powers Up Across China». www.bloomberg.com. 1 January 2019. Retrieved 7 January 2020.
- ^ Paul H. Risk (26 Jun 2013). «Lightning – High-Voltage Nature». RiskVA.
- ^ As names for units of various electrical quantities, Bright and Clark suggested «ohma» for voltage, «farad» for charge, «galvat» for current, and «volt» for resistance. See:
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (1861) «On the formation of standards of electrical quantity and resistance,» Report of the Thirty-first Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Manchester, England: September 1861), section: Mathematics and Physics, pp. 37-38.
- Latimer Clark and Sir Charles Bright (November 9, 1861) «Measurement of electrical quantities and resistance,» The Electrician, 1 (1) : 3–4.
- ^ Sir W. Thomson, et al. (1873) «First report of the Committee for the Selection and Nomenclature of Dynamical and Electrical Units,» Report of the 43rd Meeting of the British Association for the Advancement of Science (Bradford, September 1873), pp. 222-225. From p. 223: «The «ohm,» as represented by the original standard coil, is approximately 109 C.G.S. units of resistance ; the «volt» is approximately 108 C.G.S. units of electromotive force ; and the «farad» is approximately 1/109 of the C.G.S. unit of capacity.»
- ^ (Anon.) (September 24, 1881) «The Electrical Congress,» The Electrician, 7 : 297.
- ^ Hamer, Walter J. (January 15, 1965). Standard Cells: Their Construction, Maintenance, and Characteristics (PDF). National Bureau of Standards Monograph #84. US National Bureau of Standards.
- ^ «Revised Values for Electrical Units» (PDF). Bell Laboratories Record. XXV (12): 441. December 1947.
- ^ Draft Resolution A «On the revision of the International System of units (SI)» to be submitted to the CGPM at its 26th meeting (2018) (PDF), archived from the original (PDF) on 2018-04-29, retrieved 2018-11-02
External links[edit]
Look up volt in Wiktionary, the free dictionary.
- History of the electrical units.
вольт I
1. физ. единица измерения электрического напряжения, электрического потенциала и электродвижущей силы ◆ Адаптер преобразует переменное сетевое напряжение 220 вольт в постоянное 12 вольт. ◆ Шкала прибора проградуирована в вольтах и киловольтах.
вольт II
1. цирк. круг, описываемый всадником на манеже; крутой поворот в верховой езде; крутой поворот в акробатике, воздушной гимнастике ◆ Его забавлял их ужас, и, загородив им выход, он производил перед их носом манежные вольты и пируэты, пятил лошадь задом и медленно, как в цирке, подымал её на дыбы. Пастернак, «Доктор Живаго», 1945–1955 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Берди-Паша был в эти минуты похож на знаменитого балетмейстера, управляющего отлично слаженным кордебалетом, на директора цирка, заставляющего массу нарядных лошадей однообразно делать сложные вольты, лансады и пируэты, на большого мальчишку, играющего своими раздвижными деревянными солдатиками, заставляя всю их сомкнутую группу разом сдвигаться и раздвигаться то сверху вниз, то слева направо. Куприн, «Юнкера», 1932 г. ◆ Казак с ближайшего кургана поскакал к нам навстречу, вдруг, не останавливая коня, сделал вольт, выхватил из чехла винтовку, дал выстрел и, на втором вольте подняв с земли какой-то предмет, продолжал скачку. Торнау, «Воспоминания русского офицера», 1874 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Метлой управляла юная ведьма, следовательно, полёт проходил на большой скорости, предельной высоте, с неожиданными пике, вольтами, штопорами, мёртвыми петлями и прочей авиационной прелестью. Андрей Белянин, «Свирепый ландграф», 1999 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Сначала разминают лошадь на вольту рысью и галопом. Игорь Скрипник, «Всё о лошадях», 2015 г.
2. спорт. стремительное, резкое уклонение от удара противника при фехтовании ◆ Доктор делал такие же па, вольты и рипосты — словом, все те же телодвижения, что и они, но только чуть быстрее, чем его противники, буквально — на одно мгновение, цена которого — жизнь. Сергей Осипов, «Страсти по Фоме. Книга вторая. Примус интер парэс», 1998 г. (цитата из НКРЯ)
3. карт. манипуляционный приём подтасовки карт в игре, заключающийся в перемене местами двух частей колоды карт с целью перевода контролируемой карты наверх или вниз колоды ◆ В то время, как один мечет подтасованными картами, другой делает вольты, меняя карты, под которые подложен куш. Дорошевич, «Сахалин (Каторга)», 1903 г. (цитата из Викитеки) ◆ Возьмите, например, хоть последнее наше междоусобие: князю Балаболкину, за неправильно сделанный в карты вольт, вымазали горячей котлеткой лицо. Салтыков-Щедрин, «Помпадуры и помпадурши», 1863–1874 г.
4. резкий поворот, уход в сторону ◆ Он делает вольт в сторону, незаметно пригнувшись, торопливо пробирается в виноградник, огибает большой каменный сарай, выходящий в сад своими глухими стенами, перелезает ограду, отделяющую сад от двора, и наконец благополучно достигает кухни. Гарин-Михайловский, «Детство Тёмы», 1892 г. (цитата из Викитеки)
5. неожиданный поворот событий; выкрутас, фортель, выходка ◆ — М-да. Неожиданный вольт, — сказал он в раздумье. — Вообще Тюльманков матрос тихий… Л. С. Соболев, «Капитальный ремонт», 1932 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Ребята, конечно, понимали, что дело нечисто, но снисходительно относились к педагогическим вольтам классной руководительницы. Нагибин, «Школьный альбом», 1980–1983 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Давайте напрямик: мы опасаемся, что в какой-то весьма ответственный момент Лучников может пойти на совершенно непредвиденный вольт, проявить то, что можно было бы назвать рефлексиями творческой натуры и внести некий абсурд в историческую ситуацию. Аксёнов, «Остров Крым», (авторская редакция), 1977–1979 г. (цитата из НКРЯ) ◆ Меня осеняет, что, развиваясь от вещи к вещи, Ван Гог предвидел проблемы, которые лишь столетием позже стали перед человечеством, когда природа, будто бы уже покорённая, выкинула новый вольт, доказав, что нельзя быть её господином, а можно — только другом и сотрудником. Север Гансовский, «Винсент Ван Гог» // «Химия и жизнь», 1970 г. (цитата из НКРЯ)
Вольт.
Вольт – единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ). Вольт как единица измерения имеет русское обозначение – В и международное обозначение – V.
Вольт, как единица измерения
Применение вольта
Представление вольта в других единицах измерения – формулы
Кратные и дольные единицы вольта
Интересные примеры
Другие единицы измерения
Вольт, как единица измерения:
Вольт – единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы в Международной системе единиц (СИ), названная в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольты.
Вольт как единица измерения имеет русское обозначение – В и международное обозначение – V.
Существует несколько определений вольта.
Разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту (В), если для перемещения заряда величиной 1 кулон (Кл) из одной точки в другую над ним надо совершить работу величиной 1 джоуль (Дж).
1 вольт (В) равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 ампер (А) при мощности 1 ватт (Вт). Либо 1 вольт равен электрическому напряжению на концах проводника, необходимое для выделения в нём теплоты мощностью в один ватт (Вт) при силе протекающего через этот проводник постоянного тока в один ампер (A).
1 вольт (В) равен разность потенциалов на резисторе в 1 Ом (Ω) при протекании через него тока в 1 ампер (А).
В = (м² · кг) / (с3 · A) = Дж / Кл = Вт / А = А · Ом.
1 В = (1 м² · 1 кг) / (1 с3 · 1 A) = 1 Дж / 1 Кл = 1 Вт / 1 А = 1 А · 1 Ом.
В Международную систему единиц вольт введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году, одновременно с принятием системы СИ в целом. В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы «вольт» пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной (В). Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта.
Вольт включен в первый раздел Общероссийский классификатор единиц измерения (ОКЕИ) – “Международные единицы измерения, включенные в ОКЕИ“.
Применение вольта:
В вольтах измеряют электрического потенциал, разность потенциалов, электрическое напряжение и электродвижущую силу.
Представление вольта в других единицах измерения – формулы:
Через основные и производные единицы системы СИ вольт выражается следующим образом:
В = (м² · кг) / (с3 · A).
В = Дж / Кл.
В = Вт / А.
В = А · Ом.
В = А / См.
В = (Вт · Ом)1/2.
где А – ампер, В – вольт, Кл – кулон, Дж – джоуль, м – метр, с – секунда, Вт – ватт, кг – килограмм, Ом – ом, См – сименс.
Кратные и дольные единицы вольта:
Кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.
Кратные | Дольные | ||||||
величина | название | обозначение | величина | название | обозначение | ||
101 В | декавольт | даВ | daV | 10−1 В | децивольт | дВ | dV |
102 В | гектовольт | гВ | hV | 10−2 В | сантивольт | сВ | cV |
103 В | киловольт | кВ | kV | 10−3 В | милливольт | мВ | mV |
106 В | мегавольт | МВ | MV | 10−6 В | микровольт | мкВ | µV |
109 В | гигавольт | ГВ | GV | 10−9 В | нановольт | нВ | nV |
1012 В | теравольт | ТВ | TV | 10−12 В | пиковольт | пВ | pV |
1015 В | петавольт | ПВ | PV | 10−15 В | фемтовольт | фВ | fV |
1018 В | эксавольт | ЭВ | EV | 10−18 В | аттовольт | аВ | aV |
1021 В | зеттавольт | ЗВ | ZV | 10−21 В | зептовольт | зВ | zV |
1024 В | иоттавольт | ИВ | YV | 10−24 В | иоктовольт | иВ | yV |
Интересные примеры*:
Наименьшее измеряемое напряжение составляет порядка 10 нВ.
Разность потенциалов на мембране нейрона – 70 мВ.
Напряжение на обычной пальчиковой батарейке типа АА – 1,5 В (постоянное).
Силовое питание компьютерных компонентов имеет напряжение – 5 В, 12 В (постоянное).
Напряжение электрооборудования автомобилей – 12 В, для тяжелых грузовиков – 24 В (постоянное).
Напряжение в аккумуляторах автомобилей – 12/24 В (постоянное).
Напряжение в блоке питания ноутбука и жидкокристаллических мониторов – 19 В (постоянное).
«Безопасное» пониженное напряжение в сети в опасных условиях – 36-42 В (переменное).
Напряжение в телефонной линии (при опущенной трубке) – 50 В (постоянное).
Напряжение в электросети Японии – 100 / 172 В (переменное трехфазное).
Напряжение в домашних электросетях США – 120 / 240 В (сплит-фаза) (переменное трехфазное).
Напряжение в бытовых электросетях России – 220 / 380 В (переменное трехфазное).
Разряд электрического ската – до 200-250 В (постоянное).
Разряд электрического угря – до 650 В (постоянное).
Напряжение на свече зажигания автомобиля – 10-25 кВ (импульсное).
Напряжение в контактной сети трамвая, троллейбуса – 600 В (660 В) (постоянное).
Напряжение контактного рельса в метрополитене – 825 В (постоянное).
Напряжение в контактной сети железных дорог – 3 кВ (постоянное), 25 кВ (переменное).
Напряжение в магистральных ЛЭП – 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ (переменное трехфазное).
Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории – 25 МВ.
Молния имеет напряжение от 100 МВ и выше (постоянное).
* в скобках указан тип напряжения.
Источник: https://ru.wikipedia.org/wiki/Вольт
Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com
напряжение сколько питание 1 380 5 6 18 12 220 вольт интернет магазин купить аккумулятор шуруповерт каталог трансформатор
2 3 24 вольта лампа
светодиод блок питания вольт цена схема спб ток генератор преобразователь своими руками
Коэффициент востребованности
1 469