Просмотр кода страницы Вольт

{{не путать|Ватт|ваттом|единицей измерения мощности}}
{{другие значения}}
{{Единица измерения
|название    =вольт
|обозначение =В, V
|изображение =
|описание    =
|величина    = [[электрический потенциал]] [[электрическое напряжение]] [[электродвижущая сила]]
|система     = [[СИ]]
|эталон      =
|производная = производная
|примечание  =
}}
'''Вольт''' (русское обозначение: '''В'''; международное: '''V'''<ref name="ГОСТ 8.417-2002">{{Cite web |url=https://meganorm.ru/Data/84/8435.pdf |title=ГОСТ 8.417-2002 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Единицы величин (с Поправками). |access-date=2020-07-24 |archive-date=2021-04-10 |archive-url=https://web.archive.org/web/20210410130524/https://meganorm.ru/Data/84/8435.pdf |url-status=live }}</ref>) — в [[СИ|Международной системе единиц (СИ)]] [[единица измерения]] [[Электрический потенциал|электрического потенциала]], [[Разность потенциалов|разности потенциалов]], [[Электрическое напряжение|электрического напряжения]] и [[Электродвижущая сила|электродвижущей силы]].

Названа в честь [[Италия|итальянского]] [[физик]]а и [[физиолог]]а [[Вольта, Алессандро|Алессандро Вольта]] (1745—1827), который изобрёл первую электрическую [[Гальванический элемент|гальваническую батарею]] — [[вольтов столб]] и опубликовал результаты своих экспериментов в [[1800 год]]у.

По определению разность потенциалов между двумя точками равна 1 вольту, если для перемещения [[Электрический заряд|заряда]] величиной 1 [[Кулон (единица измерения)|кулон]] из одной точки в другую над ним надо совершить [[Механическая работа|работу]] величиной 1 [[джоуль]]. Вольт также равен электрическому напряжению, вызывающему в электрической цепи постоянный [[Электрический ток|ток]] [[сила тока|силой]] 1 [[ампер]] при [[мощность|мощности]] 1 [[ватт]].

В соответствии с правилами СИ, касающимися [[Производные единицы СИ|производных единиц]], названных по имени учёных, наименование единицы вольт пишется со [[строчная буква|строчной буквы]], а её обозначение — с [[Прописная буква|прописной]]. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях производных единиц, образованных с использованием вольта. Например, обозначение единицы измерения [[Напряжённость электрического поля|напряжённости электрического поля]] «[[вольт на метр]]» записывается как В/м.

1 В = (1/300) единицы потенциала [[СГСЭ]]<ref>{{книга|автор=[[Савельев, Игорь Владимирович|Савельев И. В.]] |заглавие=Курс общей физики |место= |издательство= |год= |том=II. Электричество |страницы=41 |страниц= |тираж= }}</ref>.

== Определение ==
Вольт может быть определён либо как [[электрическое напряжение]] на концах [[Проводник (электричество)|проводника]], необходимое для выделения в нём [[теплота|теплоты]] [[Мощность (физика)|мощностью]] в 1 [[ватт]] при [[Сила тока|силе]] протекающего через этот проводник постоянного [[Электрический ток|тока]] в 1 [[ампер]], либо как разность потенциалов между двумя точками [[Электростатическое поле|электростатического поля]], при прохождении которой над зарядом величиной 1 [[Кулон (единица измерения)|кулон]] совершается [[Механическая работа|работа]] величиной 1 [[джоуль]], либо как разность потенциалов на резисторе в 1 ом при протекании через него тока в 1 ампер<ref>{{Книга:Сивухин Д.В.: Электричество|1977|страницы=196}}</ref>. Выраженный через основные единицы системы [[Международная система единиц|СИ]], один вольт равен [[метр|м]]² · [[кг]] · [[секунда|с]]<sup>−3</sup> · [[ампер|A]]<sup>−1</sup>.

: <math>\mbox{В} = \dfrac{\mbox{Вт}}{\mbox{А}} = \dfrac{\mbox{Дж}}{\mbox{Кл}} = \dfrac{\mbox{м}^2 \cdot \mbox{кг}}{\mbox{с}^{3} \cdot \mbox{А}} = {\mbox{А}} \cdot {\mbox{Ом}}.</math>

== Определение на основе эффекта Джозефсона ==
[[Файл:NISTvoltChip.jpg|thumb|Матрица из [[Джозефсоновский переход|джозефсоновских контактов]], разработанная [[NIST|Национальным институтом стандартов]] для воспроизведения стандартного вольта]]
С 1990 года вольт стандартизирован посредством измерения с использованием [[Нестационарный эффект Джозефсона|нестационарного эффекта Джозефсона]], при котором для привязки к эталону используется [[Эффект Джозефсона|константа Джозефсона]], зафиксированная 18-й [[Генеральная конференция по мерам и весам|Генеральной конференцией по мерам и весам]] как<ref>[http://www.bipm.org/en/CIPM/db/1988/1/ Representation of the volt by means of the Josephson effect] {{Wayback|url=http://www.bipm.org/en/CIPM/db/1988/1/ |date=20130627023223 }} // BIPM.</ref>

: <math>K_\text{J-90} = \frac{2e}{h} =</math> 0,4835979 ГГц/мкВ,

где {{math|''e''}} — [[элементарный заряд]], {{math|''h''}} — [[постоянная Планка]].

Этим методом величина вольта однозначно связывается с эталоном частоты, задаваемым [[Атомные часы|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<ref>{{статья|автор=Burroughs, C. J., Benz, S. P., Harvey, T. E., Hamilton, C. A.|заглавие=1 Volt DC Programmable Josephson Voltage Standard System|ссылка=http://www.nist.gov/manuscript-publication-search.cfm?pub_id=15238|язык=en|издание=IEEE Transactions on Applied Superconductivity|год=1999|volume=9|pages=4145—4148|archive-date=2012-11-03|archive-url=https://web.archive.org/web/20121103230103/http://www.nist.gov/manuscript-publication-search.cfm?pub_id=15238}}</ref>. Эксперименты показали, что этот метод нечувствителен к конкретной реализации установки и не требует введения поправочных коэффициентов<ref>{{статья|автор=Mark W. Keller|заглавие=Current status of the quantum metrology triangle|ссылка=http://iopscience.iop.org/0026-1394/45/1/014/|язык=en|издание=[[Metrologia]]|год=2008|volume=45|pages=102|doi=10.1088/0026-1394/45/1/014}}</ref>.

== Шкала напряжений ==
* Наилучшая разрешающая способность при сравнении напряжений постоянного тока составляет 10 аттовольт ({{val|v=1|e=−17|u=В}})<ref>[https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-2048/15/7/306 Highly precise comparison of Nb/Al/AlOx/Al/AlOx/Al/Nb Josephson junction arrays using a SQUID as a null detector] {{Wayback|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0953-2048/15/7/306 |date=20200720222928 }}.</ref>.
* Наименьшее измеряемое постоянное напряжение серийно выпускаемым прибором — 20 пиковольт ({{val|v=2|e=−11|u=В}})<ref>[http://www.emelectronics.co.uk/low-level-voltage-measuring-instruments/p13/ Model P13a — D.C. Picovoltmeter] {{Wayback|url=http://www.emelectronics.co.uk/low-level-voltage-measuring-instruments/p13/ |date=20200720202900 }}.</ref>.
* Чувствительность радиоприёмников [[Радиосвязь|связной]] аппаратуры при голосовой передаче — 1…1,5 мкВ (одни из самых слабых сигналов напряжения, массово применяемых в настоящее время)<ref name="SINAD">[https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-003.pdf Understand SINAD, ENOB, SNR, THD, THD + N, and SFDR so You Don’t Get Lost in the Noise Floor] {{Wayback|url=https://www.analog.com/media/en/training-seminars/tutorials/MT-003.pdf |date=20201103081325 }}.</ref>.
* Выходное максимальное напряжение на обмотке [[Магнитная головка|магнитной головки]] кассетного [[магнитофон]]а — 0,3 мВ<ref>{{Cite web |url=http://www.bizimradio.net/shemy-ustroistv/54-magnitnye-golovki-dlya-kassetnykh-magnitofonov |title=Магнитные головки для кассетных магнитофонов |access-date=2015-09-28 |archive-url=https://web.archive.org/web/20150928175950/http://www.bizimradio.net/shemy-ustroistv/54-magnitnye-golovki-dlya-kassetnykh-magnitofonov |archive-date=2015-09-28 |url-status=dead }}</ref>.
* [[Потенциал покоя|Разность потенциалов]] на мембране [[нейрон]]а — 70 мВ.
* [[Никель-кадмиевый аккумулятор|NiCd аккумулятор]] — 1,2 В.
* [[Щелочной элемент]] — 1,5 В.
* [[Литий-железо-фосфатный аккумулятор]] (LiFePO<sub>4</sub>) — 3,3 В.
* [[Зарядное устройство]] для [[Сотовый телефон|мобильных телефонов]] — 5,0 В.
* [[Батарейка «Крона»]] — 9 В.
* [[Автомобильный аккумулятор]] — 12 В (для тяжёлых грузовиков — 24 В).
* [[Сетевое напряжение|Напряжение бытовой сети]] в [[Россия|России]] — 230 В (фаза — нейтраль), 400 В (межфазное)<ref name="ГОСТ 29322">[https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293767/4293767357.pdf Межгосударственный стандарт ГОСТ 29322—2014 (IEC 60038:2009). Напряжения стандартные] {{Wayback|url=https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293767/4293767357.pdf |date=20180712202218 }}.</ref>.
* Напряжение в некоторых промышленных сетях — 400 В (трёхфазное), 400 В (однофазное), 690 В (трёхфазное).
* Напряжение в [[Контактная сеть|контактной сети]] [[трамвай|трамвая]], [[троллейбус]]а — 600 В (550 В) (постоянный ток).
* Напряжение контактного рельса в [[метрополитен]]е — 825 В  (750 В) (постоянный ток)<ref name="метрополитен">[http://195.218.200.17/library/50/450/ Артерии метрополитена] {{Wayback|url=http://195.218.200.17/library/50/450/ |date=20220328235444 }}.</ref>.
* [[Электрификация железных дорог|Электрифицированные железные дороги]] — 1,5 кВ, 3 кВ (контактная сеть постоянного тока), 10 кВ, 15 кВ, 25 кВ (контактная сеть переменного тока).
* Напряжение в магистральных [[Линия электропередачи|ЛЭП]] — 35, 110, 220, 330, 500, 750 и 1150 кВ.
* Самое высокое постоянное напряжение, полученное в лаборатории на [[пеллетрон]]е — 25 МВ.
* Напряжение при разряде [[Молния|молнии]] — от 100 МВ и выше.

== Исторический экскурс ==
Единица измерения «вольт» была введена в [[1861 год]]у комитетом электрических эталонов, созданным [[Томсон, Уильям (лорд Кельвин)|Уильямом Томсоном]]. Её введение было связано с текущими нуждами инженерной физики. [[1 июня]] [[1898 год]]а имперским законом в Германии 1 вольт был установлен как «законная» единица измерения [[Электродвижущая сила|ЭДС]], равная ЭДС, возбуждающей в проводнике сопротивлением 1 [[ом]] [[Электрический ток|ток]] [[Сила тока|силой]] 1 [[ампер]]<ref>''Дуков В. М.'' [http://www.eduspb.com/old/Interest/biography/metod/dukov_24.htm История систем единиц измерения физических величин] {{Wayback|url=http://www.eduspb.com/old/Interest/biography/metod/dukov_24.htm |date=20120126211851 }} // Из книги «Исторические обзоры в курсе физики средней школы» ({{М.}}: Просвещение, 1983)</ref>. В Международную систему единиц (СИ) вольт введён решением XI [[Генеральная конференция по мерам и весам|Генеральной конференцией по мерам и весам]] в [[1960 год]]у одновременно с принятием системы СИ в целом<ref>[http://www.bipm.org/en/CGPM/db/11/12/ Resolution 12 of the 11th meeting of the CGPM (1960)] {{Wayback|url=http://www.bipm.org/en/CGPM/db/11/12/ |date=20120728105135 }}{{ref|en}} на сайте [[Международный комитет мер и весов|Международного бюро мер и весов]]</ref>.

До 1990 года 1 вольт определялся через единицу [[Энергия|энергии]] [[джоуль]] и единицу [[Электрический заряд|заряда]] [[Кулон (единица измерения)|кулон]].

== Кратные и дольные единицы ==
Десятичные кратные и дольные единицы образуются с помощью стандартных [[Приставки СИ|приставок СИ]].
{{Кратные и дольные единицы|вольт|В|V}}

== Примечания ==
{{примечания}}

{{Викисловарь|вольт}}
{{ВС}}
{{Единицы СИ}}

[[Категория:Производные единицы СИ]]
[[Категория:Электростатика]]
[[Категория:Радиотехника]]
[[Категория:Единицы измерения электрического напряжения]]