Вольт

Вольт
Жосепсоны зангилааны матриц
Товчхон
Нэгжийн систем	СИ-н уламжлагдсан нэгж
Хэмжигдэхүүн	Цахилгаан потенциал
Тэмдэглэгээ	В
Нэрлэгдсэн	Алессандро Вольта
СИ-н үндсэн нэгжүүдээр	1 В = 1 кг·м2·с-3·А-1

Вольт (тэмдэглэгээ: В) бол цахилгаан потенциал, потенциалын ялгавар мөн цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг илэрхийлдэг СИ системийн уламжлагдсан нэгж юм. Вольт нь Италийн физикч Алессандро Вольта (1745–1827)-ийн дурсгалыг хүндэтгэж түүний нэрээр нэрлэгдсэн ба тэрээр анхны химийн батерей байж болох батерейг зохиосон билээ.

Тодорхойлолт

Нэг вольт нь нэг ваттын чадлыг нэг ампер гүйдлээр дамжуулагчаар дамжуулах үеийн потенциалын зөрүүг хэлнэ. Мөн нэг ньютон/кулон соронзон орон үүсгэж буй хоорондоо 1 метр зайтай хязгааргүй ялтсан хавтангуудын хоорондын потенциалын зөрүүтэй тэнцүү юм. Нэмж хэлэхэд нэг вольт нь нэг жоуль/кулон энергийг дамжуулах хоёр цэгийн хоорондох потенциалийн зөрүү юм.

СИ системын нэгжээр илэрхийлвэл:

${\text{V}}={\text{A}}\cdot \Omega ={\dfrac {\text{W}}{\text{A}}}={\sqrt {{\text{W}}\cdot \Omega }}={\dfrac {\text{J}}{{\text{A}}\cdot {\text{s}}}}={\dfrac {{\text{N}}\cdot {\text{m}}}{{\text{A}}\cdot {\text{s}}}}={\dfrac {{\text{kg}}\cdot {\text{m}}^{2}}{{\text{C}}\cdot {\text{s}}^{2}}}={\dfrac {{\text{N}}\cdot {\text{m}}}{\text{C}}}={\dfrac {{\text{T}}\cdot {\text{m}}^{2}}{\text{s}}}={\dfrac {\text{J}}{\text{C}}}.$

Мөн СИ системийн үндсэн нэгж болох м, кг, сек бас А-аар илэрхийлвэл:

${\mbox{V}}={\dfrac {{\mbox{kg}}\cdot {\mbox{m}}^{2}}{{\mbox{A}}\cdot {\mbox{s}}^{3}}}.$

Жосепсоны зангилаа тодорхойлолт

1990 - 1997 онуудад вольт нь Жосепсоний эффектээр тодорхойлогдож байхаар Жин болон Хэмжилтийн 18-р хурлаар тогтоосон байна. Энд хэрэглэгддэг Жосепсоны тогтмол нь:

K_{J-90} = 2e/h = 0.4835979 GHz/µV,

Үүнд: е – эгэл цэнэг, h – Планкийн тогтмол

Энэ нь ерөнхийдөө хэдэн арван мянган зангилааны матрицтай хамт хэрэглэгддэг ба долгион зуухны дохио нь 10 – 80 ГегаГерц (матрицийн загвараас хамаарна) үед өдөөгддөг. Туршлага дээрээс зарим цөөн туршилтын явцад энэ арга нь төхөөрөмжийн загвар, материал, хэмжилтийн тохиргоо зэргээс хамааралгүй гэдэг нь харагдаж байсан.

Усны урсгалтай төстэй байдал

Ган хоолой дахь усны урсгалаар заримдаа цахилгаан гүйдлийг тайлбарлах сайхан жишээ болдог. Энд хүчдэл(цахилгаан потенциалын зөрүү) нь усны даралтын зөрүүтэй дүйдэг.

Хүчдэл болон цахилгаан гүйдлийн харилцан хамаарал нь Омийн хуулиар тодорхойлогддог.

Түгээмэл хүчдэл

Mултиметер. Үүгээр хоёр цэгийн хоорондох хүчдлийг хэмждэг.

1,5 В С cell батерей

Бидний эргэн тойрондох ердийн хүчдэлүүд:

• Нэг удаагийн дахин цэнэглэгддэггүй шүлтийн батерей(AA, ААА, С, D) – 1.5B
• LiFePO4 дахин цэнэглэгддэг батерей – 3,3В
• Литийн полимер, дахин цэнэглэгддэг батерей – 3,75В
• Транзистор – транзистор логик (TTL) тэжээл – 5В
• USB – 5В (тогтмол DC)
• PP3 батерей – 9 В
• Автомашины цахилгаан системд: хэвийн үед 12В, цэнэглээгүй үед 11.8В, цэнэглэгдсэн үед 12.8В. Мөн машин ажиллаж цэнэглэгдэж байх үед 13.8 – 14.4В.
• Өрхийн хэрэглээнд: Европ, Ази, Африкт 230В Хойд Америк болон Японд 110В
• Ачааны машин, хүнд тоног төхөөрөмж: 12 ба 24В (тогтмол DC)
• Шуурхай тээврийн гуравдагч төмөр зам нь 600 – 750В
• Өндөр хурдны галт тэрэг: 25кВ 50Гц
• Өндөр хүчдлийн цахилгаан дамжуулах шугам: 110кВ-ээс дээш
• Гүний уурхай хэрэглэгддэг:690кВ

СИ дэх зэргүүд

вольт (В)-н зэргүүд

Хасах зэргүүд				Нэмэх зэргүүд
Тоон утга	Тэмдэглэгээ	Нэр		Тоон утга	Тэмдэглэгээ	Нэр
10−1	дВ	децивольт		101	даВ	декавольт
10−2	сВ	сантивольт		102	гВ	гектовольт
10−3	мВ	милливольт		103	кВ	киловольт
10−6	µВ	микровольт		106	МВ	мегавольт
Түгээмэлүүдийг нь тодруулав.

Alessandro Volta

Түүх

1800 онд Luigi Galvani, Alessandro Volta нар одоогийн батерейний эхлэл болох Voltaic pile гэж нэрлэгдсэн анхны батерейг бүтээжээ. Энэ батерей тогтмол гүйдэл үүсгэдэг байсан байна. Волта хамгийн үр дүн бүхий ондооших чадвартай хослол болох мөнгө болон цайрыг хэрэглэсэн байна.

1880 онд Олон улсын цахилгаан энергийн холбоо “Вольт”-г цахилгаан хөдөлгөгч хүчнийг хэмжих нэгж хэмээн баталсан байна. Тухайн үед Вольт нь нэг Ватт чадлыг нэг Ампер гүйдлээр дамжуулах потенциалын зөрүү гэж тодорхойлогдож байжээ.

Мөн үзэх

• Ампер
• Ом
• Ватт
• Вольтметр
• СИ олон улсын нэгжийн систем