โวลต์
ชิป มาตรฐานแรงดันไฟฟ้าโจเซฟสันพัฒนาโดยสำนักงานมาตรฐานแห่งชาติเพื่อใช้เป็นหน่วยวัดแรงดันไฟฟ้ามาตรฐาน
ข้อมูลทั่วไป
ระบบหน่วย	ไอเอส
หน่วย ของ	ศักย์ไฟฟ้าแรงเคลื่อนไฟฟ้า
เครื่องหมาย	วี
ตั้งชื่อตาม	อเลสซานโดร โวลตา
หน่วยฐาน SI	กิโลกรัม ⋅ ม. 2 ⋅ วินาที−3 ⋅ A −1

โวลต์ (สัญลักษณ์: V ) ซึ่งตั้งชื่อตามอเลสซานโดร โวลตาเป็นหน่วยวัดศักย์ไฟฟ้าความต่างศักย์ไฟฟ้า ( แรงดันไฟฟ้า ) และแรงเคลื่อนไฟฟ้าในระบบหน่วยสากล (SI ) ^{[ 1 ]}

หนึ่งโวลต์ถูกกำหนดให้เป็นศักย์ไฟฟ้าระหว่างสองจุดของลวดตัวนำเมื่อกระแสไฟฟ้าหนึ่งแอมแปร์กระจายพลังงานหนึ่งวัตต์ระหว่างจุดเหล่านั้น^{[ 2 ]}สามารถแสดงในรูปของหน่วยฐาน SI ( m , kg , s , และA ) ได้ดังนี้

${\displaystyle {\text{V}}={\frac {\text{power}}{\text{electric current}}}={\frac {\text{W}}{\text{A}}}={\frac {{\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}{\cdot }{\text{s}}^{-3}}{\text{A}}}={\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}{\cdot }{\text{s}}^{-3}{\cdot }{{\text{A}}^{-1}}.}$

ในทำนองเดียวกัน มันคือความต่างศักย์ระหว่างสองจุดที่จะถ่ายทอดพลังงานหนึ่งจูลต่อ ประจุหนึ่ง คูลอมบ์ที่ผ่านจุดนั้น สามารถแสดงในรูปของหน่วยฐาน SI ( เมตรกิโลกรัมวินาทีและแอมป์) ได้ดังนี้

${\displaystyle {\text{V}}={\frac {\text{potential energy}}{\text{charge}}}={\frac {\text{J}}{\text{C}}}={\frac {{\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}{\cdot }{\text{s}}^{-2}}{{\text{A}}{\cdot }{\text{s}}}}={\text{kg}}{\cdot }{\text{m}}^{2}{\cdot }{\text{s}}^{-3}{\cdot }{{\text{A}}^{-1}}.}$

นอกจากนี้ยังสามารถแสดงได้ในรูปของแอมแปร์คูณโอห์ม (กระแสไฟฟ้าคูณความต้านทาน ตามกฎของโอห์ม ) เวเบอร์ต่อวินาที (ฟลักซ์แม่เหล็กต่อเวลา) วัตต์ต่อแอมแปร์ (กำลังไฟฟ้าต่อกระแสไฟฟ้า) หรือจูลต่อคูลอมบ์ (พลังงานต่อประจุ) ซึ่งเทียบเท่ากับอิเล็กตรอนโวลต์ต่อประจุพื้นฐาน ด้วย เช่น กัน

${\displaystyle {\text{V}}={\text{A}}{\cdot }\Omega ={\frac {\text{Wb}}{\text{s}}}={\frac {\text{W}}{\text{A}}}={\frac {\text{J}}{\text{C}}}={\frac {\text{eV}}{e}}.}$

หน่วยโวลต์ตั้งชื่อตามอเลสซานโดร โวลตา เช่นเดียวกับหน่วย SI ทุกหน่วยที่ตั้งชื่อตามบุคคล สัญลักษณ์ของมันเริ่มต้นด้วย ตัวอักษร พิมพ์ใหญ่(V) แต่เมื่อเขียนแบบเต็ม จะเป็นไปตามกฎการใช้ตัวพิมพ์ใหญ่ของคำนามทั่วไป กล่าว คือ คำว่าโวลต์จะขึ้นต้นด้วยตัวพิมพ์ใหญ่เมื่ออยู่ต้นประโยคและในชื่อเรื่อง แต่ในกรณีอื่นๆ จะใช้ตัวพิมพ์เล็ก

ในการเปรียบเทียบกับการไหลของน้ำซึ่งบางครั้งใช้ในการอธิบายวงจรไฟฟ้าโดยเปรียบเทียบกับท่อที่บรรจุน้ำนั้นแรงดันไฟฟ้า (ความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้า) เปรียบได้กับความแตกต่างของแรงดันน้ำ ในขณะที่กระแสไฟฟ้าแปรผันตรงกับปริมาณน้ำที่ไหลตัวต้านทานจะเป็นส่วนที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางลดลงในท่อ หรือสิ่งที่คล้ายกับหม้อน้ำที่ต้านทานการไหล

ความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าถูกกำหนด (ในอุปกรณ์โอห์มิก เช่น ตัวต้านทาน) โดยกฎของโอห์มกฎของโอห์มมีความคล้ายคลึงกับสมการของฮาเกน-ปัวเซอิลเนื่องจากทั้งสองเป็นแบบจำลองเชิงเส้นที่เชื่อมโยงฟลักซ์และศักย์ในระบบของตน

แรงดันไฟฟ้าที่ผลิตโดยเซลล์ไฟฟ้าเคมี แต่ละเซลล์ ในแบตเตอรี่นั้นถูกกำหนดโดยองค์ประกอบทางเคมีของเซลล์นั้น (ดูเซลล์กัลวานิก §  แรงดันไฟฟ้าของเซลล์ ) สามารถนำเซลล์มาต่ออนุกรมกันเพื่อให้ได้แรงดันไฟฟ้าหลายเท่า หรือเพิ่มวงจรเพิ่มเติมเพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าให้เป็นระดับอื่นได้ โดยทั่วไปแล้ว เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเชิงกลสามารถสร้างได้ที่แรงดันไฟฟ้าใดๆ ก็ได้ภายในช่วงที่สามารถทำได้

แรงดันไฟฟ้าตามที่ระบุของแหล่งจ่ายไฟที่คุ้นเคย:

• ศักย์พักของเซลล์ประสาท : ~  75  mV ^{[ 6 ]}
• แบตเตอรี่ NiMH ^{[ 7 ]}หรือNiCdแบบเซลล์เดียว ชาร์จใหม่ได้: 1.2  V
• แบตเตอรี่ เซลล์เดี่ยวแบบชาร์จซ้ำไม่ได้ (เช่นเซลล์ AAA, AA, C และ D ): แบตเตอรี่อัลคาไลน์ : 1.5  V; ^{[ 8 ]}แบตเตอรี่สังกะสี-คาร์บอน : 1.56  V หากใหม่และยังไม่ได้ใช้งาน
• ระดับแรงดันลอจิก : 1.2  V, 1.5  V, 1.8  V, 2.5  V, 3.3  V, 5.0  V
• แบตเตอรี่แบบชาร์จได้LiFePO4 :  โวลต์
• แบตเตอรี่ลิเธียมโพลิเมอร์ แบบชาร์จได้ ชนิดโคบอลต์  : 3.75 โวลต์ (ดูการเปรียบเทียบประเภทแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ )
• แหล่งจ่ายไฟ แบบทรานซิสเตอร์-ทรานซิสเตอร์ / CMOS (TTL): 5  V
• USB : 5  V DC
• แบตเตอรี่ PP3 : 9  โวลต์
• ระบบ แบตเตอรี่รถยนต์ใช้เซลล์ที่มีแรงดันไฟฟ้า 2.1  โวลต์ต่อเซลล์ แบตเตอรี่ "12 V" มีเซลล์ 6 เซลล์ต่ออนุกรมกัน ทำให้ได้แรงดัน ไฟฟ้า 12.6 โวลต์ แบตเตอรี่ "24  V" มีเซลล์ 12 เซลล์ต่ออนุกรมกัน ทำให้ได้แรงดันไฟฟ้า 25.2  โวลต์ รถยนต์โบราณบางคันใช้ แบตเตอรี่ "6 V" แบบ 3 เซลล์ หรือ 6.3  โวลต์
• ไฟฟ้ากระแสสลับ ( AC) ในครัวเรือน(ดูข้อมูลไฟฟ้ากระแสสลับตามประเทศสำหรับรายชื่อประเทศที่มีปลั๊กไฟ แรงดันไฟฟ้า และความถี่)
  • 100  โวลต์ในญี่ปุ่น
  • 120  โวลต์ในอเมริกาเหนือ
  • 230  โวลต์ในยุโรป เอเชีย แอฟริกา และออสเตรเลีย
• ระบบรางที่สามสำหรับรถไฟความเร็วสูง : 600–750  โวลต์ (ดูรายชื่อระบบไฟฟ้าสำหรับรถไฟ )
• สายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะของรถไฟความเร็วสูง: 25  กิโลโวลต์ ที่ 50  เฮิรตซ์แต่โปรดดูรายชื่อระบบไฟฟ้าสำหรับทางรถไฟและ25  กิโลโวลต์ ที่ 60  เฮิรตซ์สำหรับข้อยกเว้น
• สายส่งไฟฟ้าแรงสูง: 110  kV ขึ้นไป (1.15  MV เป็นค่าสูงสุด; แรงดันไฟฟ้าใช้งานสูงสุดคือ 1.10  MV ^{[ 9 ]} )
• ฟ้าผ่า : สูงสุดประมาณ 150  MV ^{[ 10 ]}

ในปี ค.ศ. 1800 อันเป็นผลมาจากความขัดแย้งทางวิชาชีพเกี่ยวกับปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมีที่Luigi Galvani สนับสนุน Alessandro Volta ได้ พัฒนาสิ่งที่เรียกว่ากองโวลตาอิกซึ่งเป็นต้นแบบของแบตเตอรี่ซึ่งสามารถผลิตกระแส ไฟฟ้าได้อย่างต่อเนื่อง Volta ได้กำหนดว่าโลหะต่างชนิดกันที่มีประสิทธิภาพที่สุดในการผลิตไฟฟ้าคือสังกะสีและเงินในปี ค.ศ. 1861 Latimer Clarkและ Sir Charles Brightได้บัญญัติชื่อ "โวลต์" สำหรับหน่วยของความต้านทาน^{[ 11 ]}ในปี ค.ศ. 1873 สมาคมเพื่อความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ของอังกฤษได้กำหนดหน่วยโวลต์ โอห์ม และฟารัด^{[ 12 ]}ในปี ค.ศ. 1881 สภาไฟฟ้าสากล ซึ่งปัจจุบันคือคณะกรรมการเทคนิคไฟฟ้าสากล (IEC) ได้อนุมัติโวลต์เป็นหน่วยสำหรับแรงเคลื่อนไฟฟ้า^{[ 13 ]}พวกเขากำหนดให้โวลต์เท่ากับ 10⁸ ^{หน่วย}cgsของแรงดันไฟฟ้า โดยระบบ cgs ในขณะนั้นเป็นระบบหน่วยที่ใช้กันทั่วไปในวิทยาศาสตร์ พวกเขาเลือกอัตราส่วนดังกล่าวเนื่องจากหน่วยแรงดันไฟฟ้า cgs มีขนาดเล็กเกินไป และหนึ่งโวลต์ในคำจำกัดความนี้มีค่าประมาณemfของเซลล์ Daniellซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแรงดันไฟฟ้ามาตรฐานในระบบโทรเลขในสมัยนั้น^{[ 14 ]}ในเวลานั้น โวลต์ถูกกำหนดให้เป็นความต่างศักย์ [เช่น สิ่งที่ปัจจุบันเรียกว่า "แรงดันไฟฟ้า (ความต่างศักย์)"] คร่อมตัวนำเมื่อกระแสหนึ่งแอมแปร์กระจายพลังงาน หนึ่ง วัตต์

"โวลต์สากล" ได้รับการกำหนดในปี พ.ศ. 2436 ให้เป็น1 / 1.434ของemfของเซลล์คลาร์กคำจำกัดความนี้ถูกยกเลิกในปี พ.ศ. 2451 โดยใช้คำจำกัดความที่อิงตามโอห์ม สากล และแอมแปร์สากลแทน จนกระทั่งชุด "หน่วยที่ทำซ้ำได้" ทั้งหมดถูกยกเลิกในปี พ.ศ. 2491 ^{[ 15 ]}

การแก้ไข SI ในปี 2019ซึ่งรวมถึงการกำหนดค่าของประจุพื้นฐานมีผลบังคับใช้ในวันที่ 20 พฤษภาคม 2019 ^{[ 16 ]}

ค้นหาคำว่า "volt"ใน Wiktionary ซึ่งเป็นพจนานุกรมออนไลน์ฟรี

• ประวัติความเป็นมาของหน่วยไฟฟ้า