Volt (V) – SI-enhet för elektrisk spänning och potentialskillnad

Volt (V) — SI-enheten för elektrisk spänning och potentialskillnad. Upptäck definition, historia och användning, uppkallad efter fysikern Alessandro Volta.

För konceptbilen med elektrisk plug-in hybrid, se Chevrolet Volt.

För skivbolaget, se Volt Records

Volt (symbol: V) är en SI-enhet för elektrisk potentialskillnad eller elektromotorisk kraft (även kallad spänning). Den har fått sitt namn efter den italienske fysikern Alessandro Volta (1745-1827), som uppfann voltapelet, det första kemiska batteriet.

Definition och enhetsuttryck

Volt definieras som den elektriska potentialskillnad mellan två punkter där ett arbete på 1 joule utförs för att flytta en elektrisk laddning på 1 coulomb från den ena punkten till den andra. I formelform:

1 V = 1 J / 1 C

I SI-basenheter kan volt uttryckas som:

1 V = 1 kg·m²·s⁻³·A⁻¹

Relationer och grundläggande samband

• Ohms lag: Spänning, ström och resistans hänger ihop genom U = I·R (ofta skrivs V = I·R). Det innebär att en spänning över en komponent ger upphov till en ström beroende på komponentens resistans.
• Arbete per laddning: V = W/Q, där W är arbete i joule och Q är laddning i coulomb.
• Elektromotorisk kraft (EMK eller EMF): EMF är den energi per laddningsenhet som en källa (t.ex. ett batteri) kan tillföra. EMF mäts också i volt, men skiljer sig ibland från den uppmätta terminalspänningen när inre resistans finns.

Mätning och instrument

• Voltmeter: Instrument som mäter spänning mellan två punkter. En voltmeter ansluts parallellt med den komponent vars spänning ska mätas.
• Multimeter: Kombinationsinstrument som kan mäta spänning (DC och AC), ström och resistans.
• Oscilloskop: Visar spänning som funktion av tiden och är särskilt användbart för växelspänningar och transienter.

Vanliga storleksordningar

• Cellbatterier (alkaliska): ungefär 1,5 V
• Bilsystem (12 V-batteri): omkring 12 V
• USB-ström: 5 V
• Hushållsnät (Europa): cirka 230 V växelspänning
• Högspänningstransmission: tiotusentals till hundratusentals volt (kV)

Prefix och mindre/större enheter

Volt används ofta tillsammans med SI-prefix för att beskriva mycket små eller mycket stora spänningar:

• millivolt (mV) = 10⁻³ V
• mikrovolt (µV) = 10⁻⁶ V
• kilovolt (kV) = 10³ V
• megavolt (MV) = 10⁶ V

Säkerhet

Spänning i sig är inte ensam avgörande för farlighet — den farliga faktorn är den ström som kan flyta genom kroppen. Som tumregel bedöms växelspänningar över ungefär 50 V och likspänningar över cirka 120 V som potentiellt farliga för människor under vanliga förhållanden. Förhållanden som hudfuktnivå, kroppsmotstånd och jordningssituation påverkar risken starkt.

Historiska och praktiska anteckningar

Enheten volt hedrar Alessandro Volta för hans banbrytande arbete med elektriska element och batterier. I praktiken används volt både för att ange den statiska elektriska potentialskillnaden mellan två punkter och den energimängd per laddningsenhet som en källa kan leverera.

Gemensamma spänningar

Nominella spänningar för välkända källor:

• Nervcellens aktionspotential: cirka 30 mV
• Encellsbatteri, uppladdningsbart NiMH- eller NiCd-batteri: 1,2 V
• Kvicksilverbatteri 1,355 V
• Encells, icke uppladdningsbart alkaliskt batteri (t.ex. AAA-, AA-, C- och D-celler): 1.5 V
• Uppladdningsbart batteri av litiumpolymer: 3,75 V
• Transistor-transistorlogik (TTL) strömförsörjning: 5 V
• PP3-batteri: 9 V
• Bilens elsystem: 12 V (nominellt)
• Elnätet: 230 V RMS i Europa, Australien, Asien och Afrika, 120 V RMS i Nordamerika, 100 V RMS i Japan (se Förteckning över länder med elnät, spänningar och frekvenser).
• Tredje räls för snabbtransporter: 600-700 V (se Förteckning över strömsystem för elektrisk tågtrafik).
• Höghastighetstågs luftledningar: Se Förteckning över strömsystem för elektrisk järnvägstraktion för undantag.
• Högspänningsledningar för överföring av elkraft: 110 kV RMS och uppåt (1150 kV RMS är rekordet från 2005).
• Blixtnedslag: Varierar mycket, ofta runt 100 MV.

Anmärkning: När "RMS" (root mean square) anges ovan är toppspänningen 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}}} gånger större än RMS-spänningen för en sinussignal.

 
En multimeter kan användas för att mäta spänningen mellan två punkter.  


1,5 V C-cellbatterier  

Sök med bokstav