Одини́ця вимі́рювання електри́чної напру́ги () — одиниця для вимірювання напруги, міра, через яку кількісно виражається величина електричної напруги, електрорушійної сили та різниці потенціалів. Існує декілька різних одиниць вимірювання електричної напруги, поява яких пов'язана з різними етапами історії розвитку природничих наук.
Міжнародна система одиниць (SI)
Одиницею електричної напруги у SI є похідна одиниця вольт (В)ДСТУ EN ISO 80000-1:2022 Величини та одиниці. Частина 1. Загальні положення (EN ISO 80000-1:2013, IDT; ISO 80000-1:2009, IDT). Визначення: 1 В = 1 Дж / 1 Кл Символи одиниці: V (міжнародне), В (українське). Напруга в один вольт відповідає електричній напрузі, яка виникає в електричному колі з постійним струмом силою один ампер при потужності один ват. Також один вольт дорівнює потенціалу точки електричного поля, в якої електричний заряд в один кулон має потенціальну енергію один джоуль. В = Вт·А−1 = м²·кг·с−3·А−1 = Дж·Кл−1.
Крім того на практиці часто використовуються кратні одиниці: мікровольт (µV), мілівольт (mV), кіловольт (kV), мегавольт (MV).
Системи одиниць СГС
Електростатична система (СГСЕ, CGS-ESU) Одиницею напруги у система СГСЕ є: статвольт (statV, статВ): 1 statV ≈ 299,792458 В (точно). Коефіцієнт перетворення 299,792458 — це швидкість світла у вакуумі в м/с, поділена на 106.
1 статвольт — різниця потенціалів між двома точками, за якої величина роботи, що виконується для перенесення 1 статкулона електричного заряду з однієї точки в іншу, становить 1 ерг.
Електромагнітна система (СГСМ, CGS-EMU) Одиницею напруги у системі МСГСМ є: абвольт (abV, абВ) 1 abV = 10⁻⁸ В 1 абвольт — така різниця електричних потенціалів, яка в провіднику опором в 1 абом викликає силу струму в 1 абампер. Для пересення електричного заряду в 1 абкулон між двома точками з різницею потенціалів в 1 абвольт необхідно виконати роботу в 1 ерг.
Гаусова система одиниць Система одиниць Гауса використовує ті ж одиниці, що й СГСЕ/СГСМ, залежно від контексту.
Природні системи одиниць
Планківська система одиниць Одиницею напруги у планківській системі одиниць є: планківська напруга (Vₚ) ≈ 1,04 × 10²⁷ В Визначення:
Планківська напруга відповідає електричній напрузі, яка передає енергію, що дорівнює планківській енергії, частинці із зарядом, що дорівнює планківському заряду.
Атомна система одиниць (система одиниць Гартрі) Одиницею напруги в атомній системі одиниць є: атомна одиниця напруги (електричного потенціалу) (а.о.н.) ≈ 27,211 386 245 981 ВAtomic unit of electric potential // NIST Визначення: , де — енергія Гартрі, e — елементарний електричний заряд.
Система одиниць Стоні Одиницею напруги в системі одиниць Стоні є: одиниця стонівської напруги ≈ 1,04 × 10²⁰ В
У системі одиниць Стоні напруга () не є базовою одиницею, але її можна визначити як похідну одиницю: , де — стонівська енергія, яка дорівнює , 1,6022⋅10−19 Кл — стонівський заряд.
Система одиниць Гевісайда–Лоренца Електрична напруга у системі виражається через енергію та заряд, але спеціальної одиниці не вводиться — напруга визначається як різниця потенціалів, і її одиниця збігається з одиницею електричного потенціалу:
У природних одиницях відповідає енергії на одиницю заряду, тобто фактично є безрозмірнісною, якщо e = 1. Перетворення значення напруги у SI: одиниця напруги у системі Гевісайда–Лоренца = ≈ 3,5449 В
Використовується в теоретичній фізиці, зокрема в квантовій теорії поля.
Див. також Електрична напруга
Примітки
Джерела ДСТУ EN 80000-6:2022 (EN 80000-6:2008, IDT; IEC 80000-6:2008, IDT) Величини та одиниці. Частина 6. Електромагнітні явища
Katsuragi, H. (2016). Scaling and Dimensional Analysis. In: Physics of Soft Impact and Cratering. Lecture Notes in Physics, vol 910. Springer, Tokyo. https://doi.org/10.1007/978-4-431-55648-0_2
Посилання