Herufi kubwa na ndogo

V kubwa, kwa heshima ya Volta. Jina huandikwa kwa herufi ndogo: volti. Na kiambishi: mV, kV, MV.

Usichanganye

V ni volti, v ni kasi. 230 V ni volteji, 230 W ni uwezo. V·A ni uwezo dhahiri.

Kwenye bamba, herufi V imejengwa kwa visahani, kama mrundo wa Volta: zinki, shaba na kitambaa kilicholowekwa maji ya chumvi. Rangi ya shaba hupanda ndani ya herufi kutoka chini kwenda juu — hivyo ndivyo potenshali inavyoongezeka kutoka jozi moja hadi nyingine, na viputo hupanda ndani ya kitambaa. Juu, waya huunganisha ncha za herufi kupitia voltimita, elektroni hukimbia kwenye waya, na sindano hufika alama ya kijani. Kushoto mwa herufi, mguu wa chura unashtuka kama kwa Galvani, kulia balbu inawaka. Alama ya chini inaonyesha kwamba kulombu inayopita kupitia volti moja hupata juli moja.

Pasipoti ya kipimo · volteji ya umeme

Volti

Kipimo kinachotokana cha SI · kiasi: volteji, tofauti ya potenshali, EMF

Mwaka 1791 Luigi Galvani aligusa mguu wa chura kwa metali mbili tofauti, na mguu ukashtuka. Galvani aliamua kwamba umeme unaishi ndani ya chura mwenyewe. Alessandro Volta aliamini kwamba chanzo ni metali. Ili kuthibitisha hilo, mwaka 1800 alipanga mrundo wa visahani vya shaba na zinki, akivitenganisha kwa kitambaa kilicholowekwa maji ya chumvi. Mrundo huo ulitoa mkondo bila chura yeyote.

Hiyo ilikuwa betri ya kwanza. Kipimo cha volteji kilipewa jina la Volta mwaka 1881. Volti moja ni juli kwa kulombu: nishati ambayo kila kulombu ya chaji hupata inapopita kwenye chanzo. Betri ya AA hutoa 1.5 V, soketi ya ukutani 230 V, na nyaya za laini za umeme mamia ya kilovolti.

Alama	V
Ufafanuzi	juli kwa kulombu · J/C · W/A · kg·m²·s⁻³·A⁻¹
Thamani za marejeo	K_J — 483 597.848 4 GHz/V · seli ya Weston — 1.018 64 V · 1 eV — 1.602·10⁻¹⁹ J
Ilianzishwa	1881, Kongamano la Kimataifa la Mafundi Umeme · katika SI tangu 1960
Viwango	ISO 80000-6 · IEC 60050-131 · SI Brochure 9th ed.
Thamani za kawaida	1.5 V — betri · 230 V — soketi · 400 kV — laini ya umeme

Kwenye ubadilishaji Kwa chura wa Galvani

01 · Ufafanuzi

Juli kwa kila kulombu

Volteji U inaonyesha kiasi cha nishati ambacho chaji hupata au hutoa inapohama kutoka nukta moja ya saketi hadi nyingine. Volti moja ni juli moja kwa kulombu moja. Betri ya 1.5 V huipa kila kulombu juli moja na nusu, na balbu kwenye saketi huichukua na kuigeuza kuwa mwanga na joto.

Volteji hupimwa kila mara kati ya nukta mbili. Voltimita huunganishwa kwenye ncha zote mbili za sehemu ya saketi, si ndani ya pengo la saketi. Mkondo kupitia sehemu hiyo ni sawa na volteji ikigawanywa kwa ukinzani — hii ni sheria ya Ohm.

U — volteji, V · E — nishati, J · Q — chaji, C · P — uwezo, W · I — mkondo, A · R — ukinzani, Ω · e — chaji msingi

Kipeo

M L² T⁻³ I⁻¹

uwezo kugawanywa kwa mkondo

Elektronivolti

1.602·10⁻¹⁹ J

elektroni kupitia 1 V

Jozi ya shaba — zinki

1.10 V

kwa jedwali la potenshali

Shirikishi · birika moja, volteji tofauti

Kwa nini laini za umeme hubeba mamia ya kilovolti

Birika linahitaji uwezo wa 2 kW. Uwezo huo unaweza kusafirishwa kwa mkondo mdogo kwenye volteji kubwa au kwa mkondo mkubwa kwenye volteji ndogo. Uwezo ni volteji mara mkondo. Waya kutoka chanzo hadi birika una ukinzani wa 1 Ω, takriban 60 m za waya wa shaba wenye kikato cha 1 mm². Vitone vya buluu ni mkondo: kadiri vinavyokwenda kasi, ndivyo mkondo ulivyo mkubwa. Waya huwa mwekundu kwa joto linalopotea ndani yake.

kushoto: chanzo · kulia: birika la 2 kWwaya 1 Ω · upotevu — I²R

Mkondo

Upotevu kwenye waya

Sehemu ya upotevu

ya kilichotoka kwenye chanzo

Volti na elektronivolti

Elektroni inayopita kupitia volteji ya 1 V hupata nishati ya 1 eV — elektronivolti moja. Ni kipimo rahisi kwa atomi na chembe. Fotoni ya mwanga wa kijani hubeba takriban 2.3 eV, fotoni ya eksirei makumi ya maelfu, na protoni katika Kigongano Kikubwa cha Hadroni 6.8 TeV.

Shirikishi · mrundo wa Volta, 1800

Jozi baada ya jozi, volti baada ya volti

Kushoto ni mrundo: kutoka chini kwenda juu zinki, shaba na kitambaa kilicholowekwa maji ya chumvi, na hivyo jozi baada ya jozi. Kando yake ni ngazi ya potenshali: kila jozi huinua potenshali kwa daraja moja, na ndani ya kitambaa hushuka kidogo mkondo unapopita. Waya unatoka juu ya mrundo kupitia swichi hadi kwenye mzigo na kurudi chini. Vitone vya buluu ni elektroni: vinatoka kwenye zinki kupitia mzigo hadi kwenye shaba. Kulia ni voltimita iliyounganishwa kwenye ncha za mrundo. Mkondo unapopita, viputo vya hidrojeni hukusanyika kwenye shaba na volteji hushuka polepole. Bofya kwenye onyesho ili kufunga au kufungua swichi.

kushoto: mrundo na ngazi ya potenshali, Vkulia: voltimita kwenye ncha za mrundo · namba kwa jedwali la potenshali, bila marekebisho

Jozi katika mrundo

Metali za jozi

Mzigo

Jaribio

EMF ya mrundo

—

Kwenye mzigo

—

Mkondo

—

Uwezo

—

—

Viputo

—

Ongeza jozi na uitazame voltimita.

02 · Kubadilisha

Kwa volti

Kipimo	Thamani	Inapopatikana
{n}	{v}	{note}

Niuroni iliyotulia hudumisha takriban −70 mV kwenye utando wenye unene wa 5 nm. Uga ndani yake ni takriban 14 MV/m.

Betri ya gari ya 12 V huipa kila kulombu 12 J. Stata huvuta mamia ya ampea — kilowati za uwezo.

Statvolti ya mfumo wa CGS ni karibu 300 V, kwa usahihi zaidi 299.792 458 V.

03 · Madaraja ya ukubwa

Volteji kutoka 10⁻⁹ hadi 10¹⁰ V, skeli ya logariti

04 · Vifaa vya kupima

voltimita ya sindano

Ndani kuna koili katika uga wa sumaku na ukinzani mkubwa. Mkondo kupitia koili unawiana na volteji, na koili huzungusha sindano.

potenshiomita

Kitelezi husogea juu ya waya uliorekebishwa hadi galvanomita ionyeshe sifuri. Wakati huo volteji imelinganishwa na seli ya kiwango, na hakuna mkondo unaopita ndani yake.

multimita ya kidijitali

Kigeuzi hulinganisha volteji na chanzo rejea cha ndani na kuhesabu matokeo kwa tarakimu. Ukinzani wa pembejeo ni takriban 10 MΩ.

kiwango cha Josephson

Viungo vya upitishaji-kamili chini ya mawimbi madogo hutoa volteji kwa ngazi sawa za f/K_J. Mnyororo wa maelfu ya viungo hushikilia 1 V na 10 V.

05 · Kanuni za kuandika

Sahihi

1.5 V, 230 V, 12 kV — nafasi, V kubwa, k ndogo

volteji ya gridi 230 V, 50 Hz

potenshali ya utulivu −70 mV

nishati ya chembe 6.8 TeV — hizi ni elektronivolti, si volti

Si sahihi

1.5v, 230 v, 12 KV

230 W, inapomaanishwa volteji

220 В katika maandishi ya kimataifa

«nguvu ya umeme» katika kiwango — andika «volteji»

06 · Vipimo jirani

07 · Sehemu ya kihistoria

seli ya Weston · 1893

Dokezo la elimu ya vipimo

Tangu 1990 volti hutunzwa kwa viungo vya Josephson. Kiungo cha upitishaji-kamili chini ya mawimbi madogo ya masafa f hutoa volteji kwa ngazi kamili za f/K_J, ambapo K_J = 2e/h ni kisabiti cha Josephson. Tangu 2019 ni kamili: 483 597.848 4 GHz/V. Mnyororo wa makumi ya maelfu ya viungo hutoa 10 V kwa kosa la sehemu chache kwa bilioni.

Kabla ya hapo kiwango kilikuwa seli ya kawaida ya Weston — chombo cha kadimiamu na zebaki chenye umbo la herufi H. Kwa 20 °C kilitoa 1.018 64 V. Volti ya kimataifa ya mwaka 1908 iligunduliwa kuwa kubwa kwa 0.034 % kuliko ya leo.

kiungo cha Josephson

Orodha ya vipimo

faharasa nzima →

msingi · vizio 7

Vizio saba vya msingi vya SI

08 · Lugha yako

kila kiungo ni ukurasa halisi wa lugha

Soma kwa lugha yako

imetafsiriwa na kusahihishwatafsiri ya awaliinasubiri