Вольт (русское обозначение: В;

международное: V) — в Международной системе единиц (СИ) единица измерения электрического потенциала, разности потенциалов, электрического напряжения и электродвижущей силы.
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.
Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта (1745–1827), который изобрёл вольтов столб, первую электрическую батарею.
1 В = (1/300) ед. потенциала СГСЭ[1].
Содержание [показать]
Определение[править | править вики-текст]
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)[2]. Выраженный через основные единицы системы СИ, один вольт равен м² · кг · с−3 · A−1.
\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}}.
Определение на основе эффекта Джозефсона[править | править вики-текст]
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]:
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[править | править вики-текст]
Наименьшее измеряемое напряжение - порядка 10 нВ.[источник не указан 386 дней]
Выходное напряжение на магнитной головке кассетного магнитофона - 1 мВ.
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 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 (постоянный ток).
Напряжение контактного рельса в метрополитене — 825 В (постоянный ток)[источник не указан 373 дня].
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-Кокчетав) — 1,15 МВ.
Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на пеллетроне — 25 МВ.
Молния — от 100 МВ и выше.
Исторический экскурс[править | править вики-текст]
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[6]. 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[7].
Впоследствии 1 вольт обычно определялся через единицу энергии джоуль и единицу заряда кулон.