伏特(电压单位)

伏特

电压单位共2个含义

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伏特（英语：volt）是国际单位制中电压的单位，符号V。在一根均匀的、宽度和温度恒定的导线上假如有一安培电流流动，那么导线的电阻在一定的距离内将电能转化为热能1瓦（W=1J/s）。这个距离之间的电压差就被定义为一伏特：此单位是以发明电池的意大利物理学家——亚历山德罗·伏打的名字命名的。

定义

伏特的国际单位制（SI）定义是以基本的电学单位：安培（缩写为英文字母 A），和力学单位瓦特（缩写为英文字母 W）而导出的。依据国际单位制中的安培，将伏特定义为：“在载有一安培恒定电流的导线上，当两点之间导线上的功率耗散为一瓦特(1W = 1 J/S)时，这两点之间的电势差”。

而以基本单位写出定义公式即为： （公斤 · 平方米） ·（秒−3 · 安培−1 ）

也可定义为单位库仑电荷的能量,

利用约瑟夫森结的定义

自1990年起国际间利用约瑟夫森结的实验来实测一伏特的量值，此实验配合转换系数约瑟夫森常数，即可量测一伏特，约瑟夫森常数在18世纪的国际度量衡大会订定，其数值如下：

K{J-90} = 2e/h = 0.4835979 GHz/µV.

一般而言此实验都是使用数千或上万的约瑟夫森结阵列，用10至80GHz的微波（依实验设计不同而不同）做为激发讯号。

电的水力类比

有时会用水的管路系统来说明电路，电压（电势差）可以类比为水压差，而电流会类比为水在管路特定位置的体积流率，是由管路的宽度（可类比为电导率）及管路二端子的水压差（可类比为电压）决定。

在欧姆式导体中，导体两端电压和流过导体的电流会成正比关系，欧姆定律就在说明上述的关系。

常见电压

三用电表可以量测二点之间的电压

1.5V 的二号电池

以下是一些常见电压源的电压：

神经细胞的静息电势：大约 −75mV。

一颗可充电的NiMH或NiCd电池：1.2V。

水银电池：1.355V。

一颗不能充电的碱性电池：1.5V。

可充电的LiFePO4电池：3.3V。

可充电的锂离子聚合物电池：3.75V。

TTL电源：5V。

PP3电池：9V。

车辆的电力系统：标准电压12V，放电时约11.8V，充电时约12.8V，若在车辆行进中的充电电压，可以到13.8–14.4V。

家用电源：欧洲、亚洲、非洲为230V，北美为120V，日本为100V，台湾为110V，中国大陆、香港为220V，此处所列的电压均为交流电压的RMS值（其他国家的电源，请参考家用电源列表）。

卡车或货车的电源：24V DC。

城市轨道交通系统的第三轨供电：电压依国家不同，由500V DC到1500V DC不等。

铁路的接触网供电：交流电压RMS值25kV，频率为50或60Hz。

输电系统的高压电缆：RMS值最小110 kV，最大1.15 MV。

闪电：多半在100 MV左右。

上述的电压源若提供交流电，其列的电压值是以RMS值为准，若一个中心值为0的弦波电压，其峰值电压会是RMS电压的倍。

伏特的历史

在19世纪时，路易吉·伽伐尼发现死青蛙的肌肉接触火花时会颤动，认为电存在于生物体内，亚历山德罗·伏打不认同他的看法，也开始从事有关电的研究。亚历山德罗·伏打发明了伏打电堆，是第一个现代的化学电池，可以提供稳定的电流，亚历山德罗·伏打也发现了在电堆两极的金属为锌及银时，产生电力的效果最好。在19世纪80年代时国际电工协会，也就是现在的国际电工委员会（IEC），确立伏特为电动势的单位。当时伏特的定义是一个流过一安培电流的导体，其功率消耗为一瓦特时，导体二端的电势差。

在1893年时，国际上将伏特定义为克拉克电池（Clark cell）电动势的1/1.434。在1908年时，由于国际上已改以欧姆及安培来定义伏特，因此不再使用上述的定义，不过相关的设备在1948年才不再使用。

在使用约瑟夫森结来做为伏特的基准前，国际上的实验室使用一种称为标准电池的特殊电池做为伏特的基准，美国在1905-1972年时使用一种特殊设计的标准电池，称为韦斯顿电池。