volt

Fysisk enhet
Enhetsnamn	volt
Enhetssymbol	${\ displaystyle \ mathrm {V}}$
Fysisk kvantitet (er)	Elektrisk spänning
Formelsymbol	${\ displaystyle U}$
dimensionera	${\ displaystyle {\ mathsf {M \; L ^ {2} \; T ^ {- 3} \; I ^ {- 1}}}}$
systemet	Internationellt system för enheter
I SI-enheter	${\ displaystyle \ mathrm {1 \, V = 1 \; {\ frac {W} {A}} = 1 \; {\ frac {J} {C}}} \ mathrm {{} = 1 \; {\ frac {kg \, m ^ {2}} {A \, s ^ ​​{3}}}}}$
Döpt efter	Alessandro Volta
Härrörande från	Kilogram , meter , ampere , sekunder

Den Volt är SI-enheten för elektrisk spänning . Det namngavs efter den italienska fysikern Alessandro Volta 1897 . Huvudbokstaven "V" används som enhetssymbol .

Den volt är en sammanhängande , härledd SI-enhet , det vill säga det kopplat till de basenheter via numerisk faktor ett.

Definition och representation

Definition som en SI-enhet

I enhetens SI-system definieras volt som den elektriska potentialskillnaden eller den elektriska spänningen som finns när en ström av en ampere (1 A) producerar en watt (1 W) effekt.

${\ displaystyle \ mathrm {1 \, V = 1 \, {\ frac {W} {A}}}}$

Watt är ansluten till energienheten Joule (J) och kraftenheten Newton  (N) via:

${\ displaystyle \ mathrm {1 \, J = 1 \, N \, m = 1 \, W \, s} \,}$,

och sålunda:

${\ displaystyle \ mathrm {1 \, V = 1 \, {\ frac {N \ cdot m} {A \ cdot s}} = 1 \, {\ frac {kg \ cdot m ^ {2} / s ^ { 2}} {A \ cdot s}} = 1 \, {\ frac {kg \ cdot m ^ {2}} {A \ cdot s ^ {3}}}} \,.}$

Reproducerbar representation

Ovanstående definition är svår att använda som en korrekt referens i praktiken. Sedan 1990 har en volt realiserats som en spänningsstandard med Josephson-effekten . Spänningen är kopplad till en frekvensmätning via Josephson-konstanten . Denna konstant är

${\ displaystyle K _ {\ mathrm {J}} = {\ frac {2e} {h}} = 4 {,} 835 \, 978 \, 484 \ ldots \ cdot 10 ^ {14} \, \ mathrm {\ frac {Hz} {V}} \,.}$

Det är känt exakt för att den elementära laddningen och Plancks åtgärdskvantum tilldelas exakta värden (se även definition av SI-enheter ). Detta innebär att representationen av volt kan spåras tillbaka till en mycket exakt frekvensmätning (tidsmätning) med hjälp av referensmätningar . ${\ displaystyle e}$ ${\ displaystyle h}$

Historisk definition och namngivning

År 1861 föreslog de två engelska elingenjörerna Josiah Latimer Clark och Charles Tilston Bright att namnge enheten för elektrisk spänning med Ohma (efter den tyska fysikern Georg Simon Ohm ) och enheten för elektrisk motstånd med volt . År 1881 etablerade dock International Electricity Congress slutligen volt som enhet för elektrisk spänning och ohm som enhet för elektriskt motstånd med definitionen 1 V = ¹⁰⁸  emu ( elektromagnetiska CGS-enheter ) och 1 Ω = ¹⁰⁹  emu ( senare för att skilja mellan "absolut volt" och "absolut ohm").

Därefter definierades enheterna ampere och ohm enligt standarder : ampere via mängden silver per tidsperiod som deponeras under elektrolys och ohm via en metallmotståndsstandard. Detta bestämde också implicit volt. Dessa definitioner var ursprungligen landsspecifika (i Tyskland 1888) och standardiserades internationellt 1908. År 1910 definierades volt med Westons normala element och ampere omdefinierades också. De "internationella" enheterna V _int och Ω _int definierade på detta sätt valdes från början så att de skulle matcha de "absoluta" enheterna så exakt som möjligt. Avvikelsen var 3,4 · 10 ⁻⁴ respektive 4,9 · 10 ⁻⁴ .

Genom resolution av CIPM 1946, som ratificerades 1948 av den nionde generalkonferensen om vikter och mått , avskaffades den ”internationella” volt, liksom de andra ”internationella” enheterna, som en separat definierad enhet; spänningsstandarden tjänade bara för att representera volt.

1988 beslutade CIPM om en ny spänningsstandard med verkan från 1990, baserad på Josephson-effekten . Värdet K _J-90  = 483597,9 GHz / V fastställdes för Josephson-konstanten . Med revisionen av SI 2019 fick Josephson-konstanten sitt nuvarande, exakta värde.

Gemensamma decimala multiplar

Enhetsspänningen används med olika prefix för måttenheter ( SI-prefix ), till exempel:

webb-länkar

Wiktionary: Volt  - förklaringar av betydelser, ordets ursprung, synonymer, översättningar

Individuella bevis

1. ↑ "Volt är potentialskillnaden mellan två punkter i en ledande kabel som bär en konstant ström på 1 ampere, när effekten som försvinner mellan dessa punkter är lika med 1 watt." CIPM- beslut 1946. Källa: SI-broschyr, 9: e upplagan. (2019) Bilaga 1, sidan 160 bipm.org (PDF)
2. ↑ DIN 1301-1: 2010 enheter - enhetsnamn, enhetssymboler , tabell 2.
3. ↑ ^{a b} Upplösning av CIPM från 1988 med verkan från 1 januari 1990. Källa: SI-broschyr. 9: e upplagan. (2019) Bilaga 1 bipm.org (PDF)
4. ^ CODATA Värde: Josephson konstant. Hämtad 23 juni 2019 . 
5. ^ HG Jerrard et al.: A Dictionary of Scientific Units: Inclusief dimensionless numbers and scales , Springer-Science + Business Media, Southampton, 1986, s. 152. ISBN 978-94-017-0571-4
6. ↑ ^{a b} Protokoll från den nionde generalkonferensen om vikter och mått. (PDF) s. 13