Volt
1791'de Luigi Galvani bir kurbağa bacağına iki farklı metalle dokundu ve bacak seğirdi. Galvani elektriğin kurbağanın kendisinde bulunduğuna karar verdi. Alessandro Volta ise işin metallerde olduğunu düşünüyordu. Bunu göstermek için 1800'de bakır ve çinko disklerden bir sütun dizdi, aralarına tuzlu suya batırılmış kumaş koydu. Sütun hiçbir kurbağa olmadan akım veriyordu.
Bu ilk bataryaydı. Gerilim birimine 1881'de Volta'nın adı verildi. Bir volt, coulomb başına bir joule'dür: her coulomb yük kaynaktan geçerken bu kadar enerji kazanır. Kalem pil 1,5 V, priz 230 V, enerji nakil hatlarının telleri ise yüzlerce kilovolt verir.
| Gösterim | V |
| Tanım | coulomb başına joule · J/C · W/A · kg·m²·s⁻³·A⁻¹ |
| Referans değerler | K_J — 483 597,848 4 GHz/V · Weston pili — 1,018 64 V · 1 eV — 1,602·10⁻¹⁹ J |
| Getirildi | 1881, Uluslararası Elektrikçiler Kongresi · 1960'tan beri SI'da |
| Standartlar | ISO 80000-6 · IEC 60050-131 · SI Brochure 9th ed. |
| Tipik değerler | 1,5 V — pil · 230 V — priz · 400 kV — enerji nakil hattı |
01 · Tanım
Her coulomb için bir joule
U gerilimi, bir yükün devrenin bir noktasından diğerine geçerken ne kadar enerji kazandığını ya da verdiğini gösterir. Bir volt, coulomb başına bir joule'dür. 1,5 V'luk bir pil her coulomb'a bir buçuk joule verir; devredeki ampul bu enerjiyi alıp ışığa ve ısıya dönüştürür.
Gerilim her zaman iki nokta arasında ölçülür. Voltmetre devreyi kesip araya değil, bölümün iki ucuna bağlanır. Bir bölümden geçen akım, gerilimin dirence bölümüne eşittir — bu Ohm yasasıdır.
Enerji nakil hatlarında neden yüzlerce kilovolt var
Su ısıtıcısının 2 kW güce ihtiyacı var. Bu güç, yüksek gerilimde küçük bir akımla ya da düşük gerilimde büyük bir akımla iletilebilir. Güç, gerilim ile akımın çarpımıdır. Kaynaktan ısıtıcıya giden telin direnci 1 Ω'dur; bu, 1 mm² kesitli yaklaşık 60 m bakır teldir. Mavi noktalar akımdır: ne kadar hızlı giderlerse akım o kadar büyüktür. Tel, içinde kaybolan ısıdan kızarır.
1 V'luk bir gerilimden geçen elektron 1 eV enerji kazanır — bir elektronvolt. Atomlar ve parçacıklar için kullanışlı bir ölçüdür. Yeşil ışığın bir fotonu yaklaşık 2,3 eV, bir X ışını fotonu on binlerce, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki protonlar ise 6,8 TeV taşır.
Çift çift, volt volt
Solda pil var: aşağıdan yukarıya çinko, bakır ve tuzlu suya batırılmış kumaş, çift ardına çift. Yanında potansiyel merdiveni: her çift potansiyeli bir basamak yükseltir, akım geçerken kumaşın içinde potansiyel biraz düşer. Bir tel pilin tepesinden bir anahtar üzerinden yüke, oradan da pilin altına gider. Mavi noktalar elektronlardır: çinkodan yük üzerinden bakıra giderler. Sağda pilin uçlarına bağlı bir voltmetre var. Akım geçtikçe bakırda hidrojen kabarcıkları birikir ve gerilim yavaşça düşer. Anahtarı kapatmak ya da açmak için sahneye tıklayabilirsiniz.
Çift ekleyin ve voltmetreyi izleyin.
02 · Dönüşüm
| Birim | Değer | Nerede karşılaşılır |
|---|---|---|
| {n} | {v} | {note} |
Dinlenme hâlindeki bir nöron, 5 nm kalınlığındaki zarında yaklaşık −70 mV tutar. Zardaki alan yaklaşık 14 MV/m'dir.
12 V'luk bir otomobil aküsü her coulomb'a 12 J verir. Marş motoru yüzlerce amper çeker — kilovatlarca güç.
CGS sistemindeki statvolt neredeyse 300 V'tur, daha doğrusu 299,792 458 V.
03 · Büyüklük mertebeleri
04 · Ölçüm aletleri
05 · Yazım kuralları
06 · Komşu birimler
07 · Tarihsel bölüm
1990'dan beri volt, Josephson eklemleriyle korunur. f frekanslı mikrodalga altındaki süperiletken bir eklem, gerilimi tam olarak f/K_J'lik basamaklarla verir; burada K_J = 2e/h Josephson sabitidir. 2019'dan beri bu sabit kesindir: 483 597,848 4 GHz/V. On binlerce eklemden oluşan bir zincir, milyarda birler düzeyinde hatayla 10 V verir.
Ondan önce standart, Weston normal piliydi — H harfi biçiminde kadmiyum-cıvalı bir kap. 20 °C'de 1,018 64 V veriyordu. 1908'in uluslararası voltu bugünkünden 0,034 % büyük çıktı.
Büyüklük kataloğu
tüm dizin →SI’nin yedi temel birimi
Bir damla asit suyun rengini değiştirir, tuz alevi boyar, su bir vuruşla donar. Altlarında Simetrium’un tüm sayfaları, alanlara göre ve alfabetik olarak.
Dizini aç →