Volt
| Einheit | |
|---|---|
| Norm | SI-Einheitensystem |
| Einheitenname | Volt |
| Einheitenzeichen | $ \mathrm {V} $ |
| Beschriebene Größe(n) | elektrische Spannung |
| Größensymbol(e) | $ U,\,V $ |
| Dimensionsname | M1·L2·T-3·I-1 |
| In SI-Einheiten | $ \mathrm {1\,V=1\,{\frac {W}{A}}=1\,{\frac {J}{C}}} $
$ \mathrm {{}=1\,{\frac {kg\,m^{2}}{A\,s^{3}}}=1\,{\frac {N\,m}{A\,s}}} $ |
| In elektrostatischen CGS-Einheiten (CGS-ESU) |
$ \mathrm {1\,V={\frac {1}{300}}\,{\frac {\sqrt {cm\,g}}{s}}} $ |
| In elektromagnetischen CGS-Einheiten (CGS-EMU) |
$ \mathrm {1\,V=10^{8}\,{\frac {\sqrt {cm^{3}\,g}}{s^{2}}}} $ |
| Benannt nach | Alessandro Volta |
Das Volt ist die im internationalen Einheitensystem für die elektrische Spannung verwendete Maßeinheit. Sie wurde 1897 nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta benannt. Als Einheitenzeichen wird der Großbuchstabe „V“ verwendet.
Das Volt ist eine abgeleitete Einheit, das heißt, sie kann mit Hilfe der sogenannten Basiseinheiten kg, m, s und A ausgedrückt werden:
- $ \mathrm {1\,V=1\,{\frac {kg\,m^{2}}{A\,s^{3}}}} $
Definition
Die elektrische Spannung von einem Volt zwischen zwei Punkten eines homogenen, gleichmäßig temperierten Linienleiters liegt dann vor, wenn bei einem stationären Strom von einem Ampere zwischen diesen beiden Punkten die Leistung von einem Watt umgesetzt wird.
- $ [U]_{SI}=\mathrm {V} ={\frac {\mathrm {J} }{\mathrm {C} }}={\frac {\mathrm {W} }{\mathrm {A} }}={\frac {\mathrm {kg} \cdot \mathrm {m} ^{2}}{\mathrm {s} ^{3}\cdot \mathrm {A} }}\, $
In Formelzeichen gilt: $ U={\frac {W}{Q}} $ „Spannung ist Arbeitsvermögen pro Ladungsmenge“
International ist das Formelzeichen für Spannung ein U, im angelsächsischen Sprachraum auch häufig ein V (Voltage).
Praktische Festlegung
Da die obige Definition in der Praxis nur schwer als genaue Referenz eingesetzt werden kann, wird seit 1990 ein Volt mittels des Josephson-Effekts und der Josephson-Konstante, des Kehrwerts des magnetischen Flussquantums, festgelegt. Diese Konstante beträgt:
- $ K_{J}={\frac {2e}{h}}=4,835979\cdot 10^{\mathrm {14} }{\frac {\mathrm {Hz} }{\mathrm {V} }}\, $
Damit kann mit Referenzmessungen die Festlegung von einem Volt auf eine sehr genaue Frequenzmessung (Zeitmessung) zurückgeführt werden.
Historische Definition
Früher wurde die Definition von einem Volt von dem Weston-Normalelement abgeleitet. Dieses Element liefert bei einer Temperatur von genau 20 °C eine elektrische Spannung von
- UN = 1,01865 V.
Dezimale Vielfache und Teilungen des Volts
Das Einheitenzeichen kann mit den üblichen Vorsätzen für Maßeinheiten kombiniert werden. Gebräuchlich sind:
- Ein Kilovolt, abgekürzt kV, entspricht 1.000 Volt: 1 kV = 103 V. Diese sogenannte Hochspannung wird beispielsweise zur verlustärmeren Energieübertragung, zur Erzeugung von Zündfunken sowie zur Spannungsversorgung von Elektrolokomotiven benutzt.
- Ein Millivolt, abgekürzt mV, entspricht dem Tausendstel eines Volt: 1 mV = 10-3 V oder 0,001 V. Gebräuchlich ist diese Einheit in der Elektronik, die auch mit niedrigen Spannungen arbeitet, also beispielsweise in Mikroprozessoren sowie integrierten Schaltkreisen.
- Ein Mikrovolt, oft µV geschrieben, entspricht einem Millionstel Volt: 1 µV = 10-6 V.
Weblinks
Wiktionary: Volt – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen