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電壓的國際單位制導出單位 来自维基百科,自由的百科全书
伏特(英语:volt)是国际单位制中电势、电势差(电压)、电动势的单位,属于导出单位,符号 V。
在一根均匀的、宽度和温度固定的导线上,假设某两点间有一安培电流流动,则两点间的电阻会将这两点内的电能转化为热能功率1瓦(W=1J/s),将这两点间的电压差就被定义为一伏特。
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,将一伏特定义为:“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”[1]。
而以基本单位写出定义公式即为: (公斤 · 平方米) ·(秒−3 · 安培−1 )
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:
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[2]。
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。
以下是一些常见电压源的电压:
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·伏特不认同他的看法,也开始从事有关电的研究。亚历山德罗·伏特发明了伏打电堆,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·伏特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。