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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(英語: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,假設某兩點間有一安培電流流動,則兩點間的電阻會將這兩點內的電能转化为热能功率1瓦(W=1J/s),將這兩點間的電壓差就被定義為一伏特。
伏特的國際單位制(SI)定義是以基本的電學單位:安培(縮寫為英文字母 A),和力學單位瓦特(縮寫為英文字母 W)而導出的。依據國際單位制中的安培,將一伏特定義為:「在載有一安培恆定電流的導線上,當兩點之間導線上的功率耗散為一瓦特(1W = 1 J/S)時,這兩點之間的電位差」[1]。
而以基本單位寫出定義公式即為: (公斤 · 平方公尺) ·(秒−3 · 安培−1 )
自1990年起國際間利用約瑟夫森結的實驗來實測一伏特的量值,此實驗配合轉換係數約瑟夫森常數,即可量測一伏特,約瑟夫森常數在18世紀的國際度量衡大會訂定,其數值如下:
一般而言此實驗都是使用數千或上萬的約瑟夫森結陣列,用10至80GHz的微波(依實驗設計不同而不同)做為激發訊號[2]。
有時會用水的管路系統來說明電路,電壓(電位差)可以類比為水壓差,而電流會類比為水在管路特定位置的體積流率,是由管路的寬度(可類比為電導率)及管路二端子的水壓差(可類比為電壓)決定。
在歐姆式導體中,導體兩端電壓和流過導體的電流會成正比關係,歐姆定律就在說明上述的關係。
以下是一些常見電壓源的電壓:
在19世紀時,路易吉·伽伐尼發現死青蛙的肌肉接觸火花時會顫動,認為電存在于生物體內,亞歷山德羅·伏打不認同他的看法,也開始從事有關電的研究。亞歷山德羅·伏打發明了伏打電堆,是第一個現代的化學電池,可以提供穩定的電流,亞歷山德羅·伏打也發現了在電堆兩極的金屬為鋅及銀時,產生電力的效果最好。在19世紀80年代時国际电工協會,也就是現在的国际电工委员会(IEC),確立伏特為電動勢的單位。當時伏特的定義是一個流過一安培電流的導體,其功率消耗為一瓦特時,導體二端的電位差。
在1893年時,國際上將伏特定義為克拉克電池(Clark cell)電動勢的1/1.434。在1908年時,由於國際上已改以歐姆及安培來定義伏特,因此不再使用上述的定義,不過相關的設備在1948年才不再使用。
在使用約瑟夫森結來做為伏特的基準前,國際上的實驗室使用一種稱為標準電池的特殊電池做為伏特的基準,美國在1905-1972年時使用一種特殊設計的標準電池,稱為韋斯頓電池。