ボルト (単位)

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ボルト (volt)
記号 V
国際単位系組立単位
電圧起電力
定義 1Aの電流が流れる導体の二点間において消費される電力が1Wであるときの、その二点間の電圧
  

ボルト(volt、記号:V)は、電圧電位差起電力単位である。名称は、ボルタ電池を発明した物理学者アレッサンドロ・ボルタに由来する。

1ボルトは、以下のように定義することができる。表現の仕方が違うだけで、いずれも値は同じである。

国際単位系(SI)においては組立単位となっており、SI基本単位で表わすと V = m2 · kg · s-3 · A-1 となる。

目次

[編集] 歴史

1800年、アレッサンドロ・ボルタはボルタ電池を発明した。1880年代、国際電気会議(現在の国際電気標準会議(IEC))は、ボルタの名に因んだ「ボルト」を電圧の単位とすることを採択した。それ以来、ボルトの定義は変更されていない。

ボルトの現示法については、1893年国際ボルトが「クラーク電池の起電力の1.434分の1」と定義された。この定義は1908年に破棄された。現在のボルトの現示法はジョセフソン効果を利用したもので、 1990年に採用された。ジョセフソン接合に外部から周波数 f電波を照射しながら直流的な電流電圧特性を測定すると V = nfΦ0 の定電圧ステップが観測される。ここで、整数 n はステップの次数、 Φ0磁束量子である。 f原子時計から極めて精度よく校正され、 Φ0 は物理定数であるため、電流電圧特性に現れるステップは高精度の電圧目盛りとみなすことができる。ボルトの決定では、 n = 18\quad における値が用いられている。

[編集] 組立単位

[編集] ボルト毎メートル

ボルト毎メートル
記号 V/m
国際単位系(組立単位)
電界の強さ
定義 1mあたり1Vの電界の強さ
  

ボルト毎メートル(記号: V/m)は、電界の強さ(電界強度・電場強度または単に電界・電場ともいう)の単位である。

電界とは、空間中に電荷が存在することによって引き起こされる電位勾配のことであり、電界の強さは単位長さあたりの電位によって示される。ボルト毎メートルは、電位の単位ボルト(V)を長さの単位メートル(m)で除したものである。

日本の計量単位令では、上記のような定義ではなく、「毎メートル真空中において1クーロン(C)の電気量を有する無限に小さい静止している帯電体に働く力が1ニュートン(N)である電界の強さ」(N/C)と定義されている。J=N・mよりN=J/m、V=J/CよりC=J/Vであるので、N/C=V/mとなる。

[編集] 関連項目

SI電磁気の単位
名称 記号 次元 物理量
アンペアSI基本単位 A A 電流
クーロン C A·s 電荷電気量
ボルト V J/C = kg·m2·s−3·A−1 電圧電位
オーム Ω V/A = kg·m2·s−3·A−2 電気抵抗インピーダンスリアクタンス
オームメートル Ω·m kg·m3·s−3·A−2 電気抵抗率
ワット W V·A = kg·m2·s−3 電力放射束
ファラド F C/V = kg−1·m−2·A2·s4 静電容量
ファラドメートル F/m kg−1·m−3·A2·s4 誘電率
ファラドダラフ F−1 kg1·m2·A−2·s−4 エラスタンス
ボルトメートル V/m kg·m·s−3·A−1 電場(電界)の強さ
クーロン平方メートル C/m2 C/m2= m−2·A·s 電束密度
ジーメンス S Ω−1 = kg−1·m−2·s3·A2 コンダクタンスアドミタンスサセプタンス
ジーメンスメートル S/m kg−1·m−3·s3·A2 電気伝導率(電気伝導度・導電率)
ウェーバ Wb V·s = kg·m2·s−2·A−1 磁束
テスラ T Wb/m2 = kg·s−2·A−1 磁束密度
アンペア(アンペア回数) A A 起磁力
アンペア毎メートル A/m m−1·A 磁場(磁界)の強さ
アンペアウェーバ A/Wb kg−1·m−2·s2·A2 リラクタンス(磁気抵抗)
ヘンリー H Wb/A = V·s/A = kg·m2·s−2·A−2 インダクタンス
ヘンリーメートル H/m kg·m·s−2·A−2 透磁率
無次元数 χ - 磁気感受率