伏特
SI 導出單位 · 量：電壓
01 · 定義
伏打把鋅、銅和溼紙板疊在一起，就得到了第一個恆定電流源。在他之前，人們對電只會積攢，然後用一道火花放掉。
一伏特，就是一安培的電流能傳送一瓦功率時的電壓。換句話說，每一庫侖電荷通過這樣一段，就交出一焦耳的功。電壓不是某個地點的屬性，而是兩點之間的差：不指明第二點，"導線的電位"就沒有意義，所以任何電路圖上都有一個公共地。插座給出 230 V，三號電池 1.5 V，大腦裏的神經元工作在幾十毫伏，輸電線路則扛住 750 kV。鳥站在幾百千伏的線上安然無恙，正是因爲它的兩隻腳處在同一個電位上。由此也可以看出，電的危險並不用伏特來量：致命的是流過身體的電流，伏特只決定它會不會穿過皮膚的電阻。乾燥的手掌約有一百千歐，潮溼的只有一千，同一個電壓於是時而無害，時而致命。
第一個恆定電流源是一小摞鋅片和銅片交替疊起來的柱子，中間隔着浸過鹽水的呢布。每一對大約給出十分之一伏，伏打把幾十對疊起來，直到放電能在手指上感覺出來。同樣的原理今天仍然成立：三個鋰電芯組成的電池裏電壓是相加的，因爲電芯是串聯的。正是這個實驗推翻了「動物電」的伽伐尼理論：電流來自不同的金屬，青蛙腿不過是一件靈敏的儀器。
02 · 換算
輸入電壓——檔案會把它攤開到各個單位
詞頭覆蓋了整個範圍，從熱電偶的納伏訊號到輸電線路的兆伏。表中的電子伏不是電壓，而是電子經過所給電位差時獲得的能量。
插座裏的電壓是交流的，230 這個數指的是有效值——也就是在同一電阻上放出同樣功率的那個直流電壓。正弦的峯值要大根號二倍，達到 325 伏，而兩個峯之間的擺幅是 650。絕緣正是按峯值來算的，所以按「230」湊出來的廉價器件，第一個週期就會被擊穿。
| 單位 | 名稱 | 數值 | 常見於何處 |
|---|---|---|---|
| V | 伏特，SI 單位 | 230 | 本檔案的出發單位 |
| mV | 毫伏 | 230000 | 醫學、測量技術 |
| µV | 微伏 | 2.3·10⁸ | 儀器靈敏度的極限 |
| kV | 千伏 | 0.23 | 高壓技術 |
| MV | 兆伏 | 2.3·10⁻⁴ | 高能物理 |
| 每電荷 eV | 電子的能量，eV | 230 | 數值上等於電壓 |
| statV | CGS 靜電制的伏特 | 0.7672 | 係數是光速的十分之一 |
| abV | CGS 電磁製的絕對伏 | 2.3·10¹⁰ | 歷史單位中最小的一個 |
| V (int.) | 1908 年國際伏特 | 229.92 | 過去用水銀柱和銀的析出來定義 |
| V₉₀ | 1990 年實用伏特 | 230 | 相差四千萬分之一 |
| 韋斯頓電池 | 以標準電池爲單位 | 225.79 | 恆溫槽裏的鎘汞電池 |
| V | 伏特 | 230 | 本檔案的出發單位 |
詞頭從納到兆：技術打交道的電壓範圍橫跨十五個數量級。電子伏那一行提醒人們，電子的能量在數值上等於它所經過的電壓。
03 · 數量級
從納伏到雷電放電歐洲的插座：230 伏
04 · 測量儀器
用什麼測量電壓
它與被測的那一段並聯，電阻要儘可能大，才不至於分走電流。指針式儀表大約是幾十千歐，數字式的是十兆歐以上；在高阻電路里，即便這樣也會把測量明顯帶偏。
把待測電壓與標準電池的一部分電壓相抵，抓住檢流計指零的那一刻。在那一刻儀表完全不取電流，所以這個方法給出的是電源真正的電動勢，而不是帶負載時的電壓。
兩個電阻按已知比例分掉電壓，於是幾伏量程的儀表也能測千伏。在高壓線路上，同樣的角色由電壓互感器擔任，它把測量回路與動力迴路電氣隔離開來。
用微波照射超導接觸，它給出的電壓嚴格正比於頻率：約瑟夫森常數把赫茲換成伏特。由幾千個結組成的陣列可以給出十伏，重複性達到十億分之一——這就是今天的標準。
05 · 書寫規則
符號 V 是拉丁字母——俄文的「В」在這裏不行
俄文的「В」和拉丁字母 V 長得不一樣，指的卻是同一件事；國際文件裏只允許用 V。單位的名稱寫作小寫——「二百三十伏」，符號則用大寫。毫伏是 mV，而 MV 是兆伏：相差十億倍。交流電裏的 230 V 是有效值；正弦的峯值高出 √2 倍，即 325 V。絕緣要按峯值來算。
量的符號是斜體 U 或 V，單位的符號是正體 V：在 U = 230 V 中，斜體與正體承擔着區分。俄文符號是 В。詞頭千用小寫 k：kV，不是 KV。毫伏和微伏用通常的詞頭來組合，而「伏安」已經是另一個單位——視在功率——與電壓無關。電子伏寫在一起，eV：那是能量單位。
07 · 歷史部分
從青蛙腿到量子臺階
亞歷山德羅·伏打與伽伐尼爭論「動物電」的本性，爲了證明自己有理，他做了一個完全不含生物的電源。不同金屬疊成的電堆給出了連續的電流——歷史上的第一次。
國際電學家大會用安培和歐姆定義了伏特，並以伏打之名命名這個單位。實際復現仍然落在化學電池身上，而它的準確度遠遠達不到電報的要求。
韋斯頓的鎘汞電池能把電壓保持到微伏，成了九十年的標準。人們把它放在恆溫槽裏，不讓它輸出電流，搬運時小心得像對待一件易碎的儀器。
二十二歲的研究生布賴恩·約瑟夫森預言了超導接觸上的電壓臺階。1990 年起伏特正是這樣復現的，化學電池則進了計量學的博物館。
與伏特對不上的伏特
從 1990 年到 2019 年，計量學同時和兩個伏特打交道。國際單位制裏的定義沒有變，仍然通過瓦特和安培，但單位是用約瑟夫森效應、按約定採用的常數值復現的——這個實用單位記作 V₉₀。它與 SI 伏特之間的差被估計爲每伏零點幾微伏：對技術而言微不足道，對標準比對而言卻是關鍵。2019 年的重新定義消除了這道裂縫：電子電荷和普朗克常數成了精確的數，約瑟夫森常數也隨之精確，實用標度於是與定義重合。與此同時，三十年裏用 V₉₀ 積累下來的全部測量都必須追溯地給出修正——因爲一個單位的定義變了而重算往年結果，這是罕見的情形。
目錄 · 計量單位
每個量都有一份檔案
七個國際單位制基本單位、二十二個有專名的導出單位，以及工程和日常都離不開的非國際制單位。每個單位一頁：定義、換算、儀器、書寫規則。共 23 種語言。
有專名的 SI 導出單位
伏特檔案已打開SI 基本單位
赭色者爲組成伏特的四個單位其他單位制裏的電壓
檔案語言
23 種語言。符號 V 是國際通用的，插座裏的電壓卻不是：歐洲 230 伏，北美 120 伏，日本 100 伏——檔案會填上當地的數值。