Volt

Dieser Artikel bezieht sich auf die internationale Einheit Volt. Das gleichnamige Fahrzeugmodell ist unter Chevrolet Volt zu finden.

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

U_N = 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

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Definition

Praktische Festlegung

Historische Definition

Dezimale Vielfache und Teilungen des Volts

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