Содержание
При изучении в школе закона Ома, ученики частенько сталкиваются со следующими вопросами: как называется единица измерения напряжения или в чем измеряется электрическое напряжение? Данная статья поможет вам разобраться в этой теме, и вы сможете узнать ответ на указанный вопрос.
Вольт — единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы.
Единица измерения напряжения – вольт, в России обозначается буквой — В, международное обозначение — V.
Вольт является единицей измерения электрического напряжения, получившей свое название в честь известного итальянского физика Алессандро Вольта, именно ему мы должны быть благодарны за изобретение в 1799 году первого в мире химического источника тока, т.е. первой электрической батареи («Вольтов столб»), результаты эксперимента были опубликованы только в 1800 году.
В 1861 году единица измерения вольт была принята комитетом электрических эталонов, учрежденного Уильямом Томсоном.
Свое международное признание, вольт в качестве единицы измерения напряжения, получил в 1960 году, когда вольт был утвержден решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам, в качестве, производной единицы международной системы единиц.
1 В=1 Дж/1 Кл (1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 кулон(Кл), совершается работа, равная 1 Дж)
В Российской Федерации допускаются к применению основные единицы СИ, производные единицы СИ и отдельные внесистемные единицы величин.
В частности, действует ГОСТ 8.417-2002, который устанавливает единицы физических единиц, применяемых в нашей стране, их наименование, обозначение и определение, в данном государственном стандарте также указана единица измерения напряжения — вольт.
Каким прибором измеряется напряжение?
Напряжение измеряется прибором, который носит название – вольтметр.
Вольтметр — измерительный прибор непосредственного отсчёта для определения напряжения или электродвижущей силы ( ЭДС) в электрических цепях. Подключается параллельно нагрузке или источнику электрической энергии.
Чем отличается Вольт от Ватт, в чем разница?
Очень часто люди путают вольты и ваты, и не знают в чем в них разница.
Вольт (русское обозначение: В; международное обозначение: V) — в системе СИ единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы.
Ватт (русское обозначение: Вт; международное обозначение: W) — в системе СИ единица измерения мощности
Т.е. это единицы измерения для разных электротехнических параметров.
Вольт в кроссвордах и сканвордах
Очень часто в кроссворде или сканворде можно встретить такой вопрос: «Единица измерения напряжения 5 букв». Правильный ответ, естественно: «Вольт».
| Вольт | |
|---|---|
| В, V | |
| Величина | электрический потенциал электрическое напряжение электродвижущая сила |
| Система | СИ |
| Тип | производная |
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] .
Содержание
Определение [ править | править код ]
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 = W A = J C = m 2 ⋅ kg s 3 ⋅ A = A ⋅ Ω . <displaystyle <mbox>^<3>cdot <mbox>>>=<mbox>cdot <mbox<Ω>>.>
Определение на основе эффекта Джозефсона [ править | править код ]
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] :
K J − 90 = 2 e h = <displaystyle K_=<frac <2e>
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 [ править | править код ]
- Наименьшее измеряемое напряжение — порядка 10 нВ. [источник не указан 2167 дней]
- Чувствительность связной аппаратуры при работе голосом — 1…1,5 мкВ (одни из самых слабых сигналов, массово применяемых в настоящее время) [источник не указан 2167 дней]
- Выходное напряжение на обмотке магнитной головки 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 — 230 В (межфазное), 400 В (фаза-нейтраль) [7] .
- Напряжение в некоторых промышленных сетях — 400 В (трёхфазное), 400 В (однофазное), 690 В (трёхфазное)
- Напряжение в контактной сетитрамвая, троллейбуса — 600 В (660 В) (постоянный ток).
- Напряжение контактного рельса в метрополитене — 825 В (постоянный ток) [источник не указан 2154 дня] .
- Электрифицированные железные дороги — 3 кВ (контактная сеть постоянного тока), 25 кВ (контактная сеть переменного тока).
- 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 [ править | править код ]
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 [8] . 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 [9] .
Впоследствии 1 вольт обычно определялся через единицу энергии джоуль и единицу заряда кулон.
Кратные и дольные единицы [ править | править код ]
Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных приставок СИ.
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 м 2 · 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 = 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.