Вольт

Жосепсоны зангилааны матриц

Вольт (тэмдэглэгээ: В) бол цахилгаан потенциал, потенциалын ялгавар мөн цахилгаан хөдөлгөгч хүчийг илэрхийлдэг СИ системийн хоёрдогч нэгж юм. Вольт нь Италийн физикч Alessandro Volta (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 хэлхэд 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.