-
Вступ
- 1 Визначення
- 2 Визначення на основі ефекту Джозефсона
- 3 Шкала напруг
- 4 Історичний екскурс
- 5 Кратні і частинні одиниці Примітки
Вольт (російське позначення: В; міжнародне: V) - в системі СІ одиниця вимірювання різниці електростатичних потенціалів двох точок, а також електричної напруги і величини електрорушійної сили.
Різниця потенціалів між двома точками дорівнює 1 вольт, якщо для переміщення заряду величиною 1 кулон з однієї точки в іншу над ним треба зробити роботу величиною 1 джоуль. Вольт також дорівнює електричної напруги, що викликає в електричному ланцюзі постійний струм силою 1 ампер при потужності 1 ват.
Одиниця названа на честь італійського фізика і фізіолога Алессандро Вольта (1745-1827), який винайшов вольтів стовп, першу електричну батарею.
1 В = 1/300 од. потенціалу СГСЕ [1].
1. Визначення
Вольт (В, V) може бути визначений або як електрична напруга на кінцях провідника, необхідне для виділення в ньому тепла потужністю в один ват (Вт, W) при силі протікає через цей провідник постійного струму в один ампер (A), або як різниця потенціалів між двома точками електростатичного поля, при проходженні якої над зарядом величиною 1 кулон (Кл, C) відбувається робота завбільшки 1 джоуль (Дж, J) [2]. Виражений через основні одиниці системи СІ, один вольт дорівнює м² · кг · с-3 · A -1.
2. Визначення на основі ефекту Джозефсона
Матриця з джозефсоновских контактів розроблена Національним інститутом стандартів для відтворення стандартного вольта.
Цим методом величина вольта однозначно пов'язується з еталоном частоти, що задається цезієвими годинами: при опроміненні матриці, що складається з декількох тисяч джозефсонівських переходів, мікрохвильовим випромінюванням на частотах від 10 до 80 ГГц, виникає цілком певний електрична напруга, за допомогою якого калибруются вольтметри [4]. Експерименти показали, що цей метод нечутливий до конкретної реалізації установки і не вимагає введення поправочних коефіцієнтів [5].
3. Шкала напруг
- Різниця потенціалів на мембрані нейрона - 70 мВ.
- NiCd акумулятор - 1.2 В.
- Лужний елемент - 1.5 В.
- Літій-залізо-фосфатний акумулятор (LiFePO4) - 3.3 В.
- Батарейка «Крона» - 9 В.
- Автомобільний акумулятор - 12 В (для важких вантажівок - 24 В).
- Напруга побутової мережі - 220 В (середньоквадратичне).
- Напруга в контактній мережі трамвая, тролейбуса - 600 В.
- Електрифіковані залізниці - 3 кВ (постійний струм), 25 кВ (змінний струм).
- Магістральні ЛЕП - 110 кВ, 220 кВ.
- Максимальна напруга на ЛЕП (Екібастуз-Кокчетав) - 1.15 МВ.
- Найвища постійна напруга, отримане в лабораторії на пеллетроне - 25 МВ.
- Блискавка - від 100 МВ та вище.
4. Історичний екскурс
Згодом 1 вольт зазвичай визначався через одиницю енергії джоуль і одиницю заряду кулон.
5. Кратні і частинні одиниці
Десяткові кратні і частинні одиниці утворюються за допомогою стандартних приставок СІ.