Волт

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Волт
NISTvoltChip.jpg
Чип со Џозефсонов спој изработен од Националното биро за стандарди (NIST) како стандарден волт
Информации за единицата
Систем: SI (изведена единица)
Величина: Електричен потенцијал, Електричен напон, електромоторна сила
Меѓун. симбол: V
Наречена по: Алесандро Волта

Волт (симбол: V) е изведена мерна единица во SI системот за електромоторна сила и разлика на потенцијал (или напон).

Името и е дадено во чест на Алесандро Волта (1745 – 1827), италијанскиот пронаоѓач на галванскиот елемент, првата хемиската батерија, во 1800 година.


Дефиниција[уреди]

Волтот се дефинира како разлика во електричниот потенцијал меѓу две точки во спроводник кога низ него тече електрична струја од еден ампер и дисипира моќ од еден ват меѓу тие точки. Може да се дефинира и како потенцијална разлика меѓу две паралелни бескрајни плочи на растојание од еден метар кои создаваат електрично поле од 1 њутн на кулон.

\mathrm{1\;V = 1\;\dfrac W A = 1\;\dfrac J C = 1\;\dfrac {N \cdot m }{A \cdot s} = 1\;\dfrac{kg \cdot m^2}{C \cdot s^2}}

Може да биде дефинирана и со основните единици:

\mathrm{1\;V = 1\;\dfrac{{kg} \cdot m^2}{A \cdot s^3}}

каде:

Од 1990 година, волтот меѓународно е дефиниран, за практични мерења, со користење на Џозефсоновиот ефект, каде вообичаената вредност е земена како Џозефсонова константа, дефинирана како:

K{J-90} = 0,4835979 GHz/µV.

Правописна забелешка[уреди]

Според стандардите на Меѓународниот систем за единици SI, сите имиња на единиците се општи именки и се пишуваат со мали букви; придружниот симбол исто така се пишува со мали букви освен кога името на единицата доаѓа од име на личност, во кој случај симболот почнува со голема буква (оттука: „волт“, како општа именка се пишува со мала буква, но бидејќи е дадено според Алесандро Волта, симболот се пишува со голема буква „V“).

Историја и дефиниција[уреди]

Оригинална илустрација издадена во 1800 од Алесандро Волта.

Во 1800 година, Алесандро Волта го развива галванскиот елемент, претходник на алкалната батерија, која дава еднонасочен електричен напон. Волта пронашол дека најдобриот пар на различни метали за да се произведува електрицитет е пар од цинк и сребро. Во осумдесеттите година на 19 век, Меѓународниот конгрес за електрицитет, актуелната Меѓународна комисија за електротехника, го одобрила волтот како единица за електромоторната сила. Во исто време, напонот бил дефиниран како „потенцијална разлика низ проводник кога струја од еден ампер предизвикува дисипација од еден ват“.

Аналогија со хидрауликата[уреди]

Волтот е единица за разлика на потенцијал и напон.

Често се користи аналогијата со хидрауликата за да се објасни напонот во електричните кола. Споредбата е со цевки наполнети со вода. За подобра слика за тоа што е воден притисок, може да се замисли водата која тече од славина, од цевка за наводнување или од водопад од брана. Колку притисокот е поголем, толку брзината на водата која тече од цевките е поголема.

Според оваа аналогија притисокот одговара на електричниот напон. Во едно коло, напонот се објаснува со разлика на потенцијал меѓу два електрични пола, односно вишок на негативен полнеж. Оваа разлика создава електрично поле кое повлекува поместување на полнежот сè до негово изедначување од двете страни.

Тековни номинални напони[уреди]

Номинални напони на разни извори:

• Акционен потенцијал на нервна ќелија: околу 75 mV;

• Батерија на полнење NiMH или NiCd: 1,2 V;

• Живина батерија: 1,335 V;

• Алкална батерија која не се полни (ААА, АА, C и D): 1,5 V;

• Литиум-полимерска батерија на полнење: 3,75 V;

• Напојување на кола со логички транзистори (TTL кола): 5 V;

• Батерија PP3: 9 V;

• Електричен систем на автомобилите: 12 V;

• Домаќинства (наизменичен напон)

      * Јапонија: 100 V
      * Северна Америка: 120 V
      * Африка, Азија и Европа: 230 V
      * Австралија: 240 V

• Брзи електрични возови (TGV): 25 kV (наизменичен напон)

• Дистрибутивни мрежи

       * Низок напон: од 100 до 750 V (наизменичен напон
       * Среден напон: до 33 kV (наизменичен напон)

• Дистрибутивни мрежи (среден напон): од 1 до 25 kV (наизменичен напон)

• Преносни мрежи (висок напон): од 110 kV до 1.200 kV

• Молња: многу променливо, околу 100 MV

Во сите електрични мрежи, заради отпорноста на сите составни материјали, особено на проводниците, се јавува пропорционален пад на напон по должината на каблите. Линиите со висок напон овозможуваат релативно намалување на загубите. Истите главно се должат на Џуловиот ефект (топлинска дисипација) и се пропорционални на отпорноста помножена со квадратот на јачината на струјата (P = RI2); Како моќта е еднаква на производот од напонот и јачината на струјата (P = UI), зголемувањето на напонот, за дадена моќност, овозможува значително намалување на загубите во мрежата. Истражувањата продолжуваат на супрапроводните материјали кои имаат нулта отпорност. Тие овозможуваат не само да се елиминираат загубите во каблите, туку и потребата од опрема за трансформација за зголемување и намалување на напонот и придружните загуби.

Поголеми и помали единици од волтот[уреди]

Во долната табела се дадени поголемите и помалите единици од волт во SI меѓународниот систем. Не се користат сите единици.

Мултипли на волтот
10n Префикс Симбол Број Пример
1024 јотаволт YV квадрилион
1021 зетаволт ZV трилијарда
1018 ексаволт EV трилион
1015 петаволт PV билијарда
1012 тераволт TV билион
109 гигаволт GV милијарда
106 мегаволт MV милион молња (до повеќе стотини мегаволти)
103 киловолт kV илјада линии со среден напон
102 хектоволт hV сто струјата во домаќинствата (во Европа 2,3hV)
101 декаволт daV десет
100 волт V еден батерии
10-1 дециволт dV десетина
10-2 центиволт cV стотина Ред на големина на нервните импулс
10-3 миливолт mV илјадити
10-6 микроволт μV милионити
10-9 нановолт nV милијардити
10-12 пиковолт pV билионити
10-15 фемтоволт fV билијардити
10-18 атоволт aV трилионити
10-21 зептоволт zV трилијардити
10-24 јоктоволт yV квадрилионити