伏特
SI 导出单位 · 量：电压
01 · 定义
伏打把锌、铜和湿纸板叠在一起，就得到了第一个恒定电流源。在他之前，人们对电只会积攒，然后用一道火花放掉。
一伏特，就是一安培的电流能传送一瓦功率时的电压。换句话说，每一库仑电荷通过这样一段，就交出一焦耳的功。电压不是某个地点的属性，而是两点之间的差：不指明第二点，"导线的电位"就没有意义，所以任何电路图上都有一个公共地。插座给出 230 V，五号电池 1.5 V，大脑里的神经元工作在几十毫伏，输电线路则扛住 750 kV。鸟站在几百千伏的线上安然无恙，正是因为它的两只脚处在同一个电位上。由此也可以看出，电的危险并不用伏特来量：致命的是流过身体的电流，伏特只决定它会不会穿过皮肤的电阻。干燥的手掌约有一百千欧，潮湿的只有一千，同一个电压于是时而无害，时而致命。
第一个恒定电流源是一小摞锌片和铜片交替叠起来的柱子，中间隔着浸过盐水的呢布。每一对大约给出十分之一伏，伏打把几十对叠起来，直到放电能在手指上感觉出来。同样的原理今天仍然成立：三个锂电芯组成的电池里电压是相加的，因为电芯是串联的。正是这个实验推翻了「动物电」的伽伐尼理论：电流来自不同的金属，青蛙腿不过是一件灵敏的仪器。
02 · 换算
输入电压——档案会把它摊开到各个单位
词头覆盖了整个范围，从热电偶的纳伏信号到输电线路的兆伏。表中的电子伏不是电压，而是电子经过所给电位差时获得的能量。
插座里的电压是交流的，230 这个数指的是有效值——也就是在同一电阻上放出同样功率的那个直流电压。正弦的峰值要大根号二倍，达到 325 伏，而两个峰之间的摆幅是 650。绝缘正是按峰值来算的，所以按「230」凑出来的廉价器件，第一个周期就会被击穿。
| 单位 | 名称 | 数值 | 常见于何处 |
|---|---|---|---|
| V | 伏特，SI 单位 | 230 | 本档案的出发单位 |
| mV | 毫伏 | 230000 | 医学、测量技术 |
| µV | 微伏 | 2.3·10⁸ | 仪器灵敏度的极限 |
| kV | 千伏 | 0.23 | 高压技术 |
| MV | 兆伏 | 2.3·10⁻⁴ | 高能物理 |
| 每电荷 eV | 电子的能量，eV | 230 | 数值上等于电压 |
| statV | CGS 静电制的伏特 | 0.7672 | 系数是光速的十分之一 |
| abV | CGS 电磁制的绝对伏 | 2.3·10¹⁰ | 历史单位中最小的一个 |
| V (int.) | 1908 年国际伏特 | 229.92 | 过去用水银柱和银的析出来定义 |
| V₉₀ | 1990 年实用伏特 | 230 | 相差四千万分之一 |
| 韦斯顿电池 | 以标准电池为单位 | 225.79 | 恒温槽里的镉汞电池 |
| V | 伏特 | 230 | 本档案的出发单位 |
词头从纳到兆：技术打交道的电压范围横跨十五个数量级。电子伏那一行提醒人们，电子的能量在数值上等于它所经过的电压。
03 · 数量级
从纳伏到雷电放电欧洲的插座：230 伏
04 · 测量仪器
用什么测量电压
它与被测的那一段并联，电阻要尽可能大，才不至于分走电流。指针式仪表大约是几十千欧，数字式的是十兆欧以上；在高阻电路里，即便这样也会把测量明显带偏。
把待测电压与标准电池的一部分电压相抵，抓住检流计指零的那一刻。在那一刻仪表完全不取电流，所以这个方法给出的是电源真正的电动势，而不是带负载时的电压。
两个电阻按已知比例分掉电压，于是几伏量程的仪表也能测千伏。在高压线路上，同样的角色由电压互感器担任，它把测量回路与动力回路电气隔离开来。
用微波照射超导接触，它给出的电压严格正比于频率：约瑟夫森常数把赫兹换成伏特。由几千个结组成的阵列可以给出十伏，重复性达到十亿分之一——这就是今天的基准。
05 · 书写规则
符号 V 是拉丁字母——俄文的「В」在这里不行
俄文的「В」和拉丁字母 V 长得不一样，指的却是同一件事；国际文件里只允许用 V。单位的名称写作小写——「二百三十伏」，符号则用大写。毫伏是 mV，而 MV 是兆伏：相差十亿倍。交流电里的 230 V 是有效值；正弦的峰值高出 √2 倍，即 325 V。绝缘要按峰值来算。
量的符号是斜体 U 或 V，单位的符号是正体 V：在 U = 230 V 中，斜体与正体承担着区分。俄文符号是 В。词头千用小写 k：kV，不是 KV。毫伏和微伏用通常的词头来组合，而「伏安」已经是另一个单位——视在功率——与电压无关。电子伏写在一起，eV：那是能量单位。
07 · 历史部分
从青蛙腿到量子台阶
亚历山德罗·伏打与伽伐尼争论「动物电」的本性，为了证明自己有理，他做了一个完全不含生物的电源。不同金属叠成的电堆给出了连续的电流——历史上的第一次。
国际电学家大会用安培和欧姆定义了伏特，并以伏打之名命名这个单位。实际复现仍然落在化学电池身上，而它的准确度远远达不到电报的要求。
韦斯顿的镉汞电池能把电压保持到微伏，成了九十年的基准。人们把它放在恒温槽里，不让它输出电流，搬运时小心得像对待一件易碎的仪器。
二十二岁的研究生布赖恩·约瑟夫森预言了超导接触上的电压台阶。1990 年起伏特正是这样复现的，化学电池则进了计量学的博物馆。
与伏特对不上的伏特
从 1990 年到 2019 年，计量学同时和两个伏特打交道。国际单位制里的定义没有变，仍然通过瓦特和安培，但单位是用约瑟夫森效应、按约定采用的常数值复现的——这个实用单位记作 V₉₀。它与 SI 伏特之间的差被估计为每伏零点几微伏：对技术而言微不足道，对基准比对而言却是关键。2019 年的重新定义消除了这道裂缝：电子电荷和普朗克常数成了精确的数，约瑟夫森常数也随之精确，实用标度于是与定义重合。与此同时，三十年里用 V₉₀ 积累下来的全部测量都必须追溯地给出修正——因为一个单位的定义变了而重算往年结果，这是罕见的情形。
目录 · 计量单位
每个量都有一份档案
七个国际单位制基本单位、二十二个有专名的导出单位，以及工程和日常都离不开的非国际制单位。每个单位一页：定义、换算、仪器、书写规则。共 23 种语言。
有专名的 SI 导出单位
伏特档案已打开SI 基本单位
赭色者为组成伏特的四个单位其他单位制里的电压
档案语言
23 种语言。符号 V 是国际通用的，插座里的电压却不是：欧洲 230 伏，北美 120 伏，日本 100 伏——档案会填上当地的数值。