Cdtrjyty

Вольт (русское обозначение: В; международное: V) — 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 батарею — вольтов столб и опубликовал результаты своих экспериментов в 1800 году.

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) ед. потенциала СГСЭ^[1].

Определение |

Вольт (В, V) может быть определён либо как электрическое напряжение на концах проводника, необходимое для выделения в нём теплоты 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), либо как разность потенциалов на резисторе в 1 Ом (Ω) при протекании через него тока в 1 ампер^[2]. Выраженный через основные единицы системы СИ, один вольт равен м² · кг · с⁻³ · A⁻¹.

V=WA=JC=m2⋅kgs3⋅A=A⋅Ω.{displaystyle {mbox{V}}={dfrac {mbox{W}}{mbox{A}}}={dfrac {mbox{J}}{mbox{C}}}={dfrac {{mbox{m}}^{2}cdot {mbox{kg}}}{{mbox{s}}^{3}cdot {mbox{A}}}}={mbox{A}}cdot {mbox{Ω}}.}

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^[3]:

KJ−90=2eh={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^[4]. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов^[5].

Шкала напряжений |

• Наименьшее измеряемое напряжение — порядка 10 нВ.^{[источник не указан 1917 дней]}
  


• Чувствительность связной аппаратуры при работе голосом — 1…1,5 мкВ (одни из самых слабых сигналов, массово применяемых в настоящее время)^{[источник не указан 1917 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, 230 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)^{[источник не указан 1904 дня]}.


• 
  Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (постоянный ток), 25 кВ (переменный ток).


• Магистральные ЛЭП — 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ.


• Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.


• 
  Молния — от 100 МВ и выше.

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 ом ток силой 1 ампер^[7]. 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^[8].

Впоследствии 1 вольт обычно определялся через единицу энергии джоуль и единицу заряда кулон.

Кратные и дольные единицы |

Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.

Примечания |

В Викисловаре есть статья «вольт»