ボルト (単位) ボルト (単位)の概要

ボルト (単位)

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/06/15 07:31 UTC 版)

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ボルト
volt

ボルタ電池
記号 V
度量衡 メートル法
国際単位系 (SI)
種類 組立単位
電圧起電力
組立 W/A, J/C
定義 1Aの電流が流れる導体の2点間において消費される電力が1Wであるときの、その2点間の電圧
由来 ダニエル電池の起電力
語源 アレッサンドロ・ボルタ
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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。表現の仕方が異なるだけで、いずれも値は同じである。

  • 1アンペア電流が流れる導体の2点間において消費される電力が1ワットであるときの、その2点間の電圧 (V = W/A) (日本の計量単位令ではこの定義を採用している)[3]
  • 導体の二点間を1クーロン電荷を運ぶのに1ジュールの仕事が必要となるときの、その2点間の電圧 (V = J/C)

国際単位系 (SI) では組立単位となっており、SI基本単位で表すと V = m2·kg·s−3·A−1 となる[4]

1ボルトの電圧をかけたときに1アンペアの電流が流れる電気抵抗が1オーム (Ω) である。 オームはボルトとアンペアから定義される (Ω = V/A)。原音に即し、ォルトと表記することもある[5]

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。

1874年、英国科学振興協会 (BAAS) は、ボルタにちなんだ起電力の単位ボルトを、電気抵抗の単位オームと共に定めた。1881年には国際電気会議(現在の国際電気標準会議(IEC))により承認された。

このボルトの大きさは現在と同じだが、定義は異なる。当時の単位系の標準はCGS-emu単位系で、CGS-emuの電圧の単位(CGS-emuは3元系なので本来は単位名称を使わないが、便宜上アブボルト (abvolt) と呼ばれる)は10−8ボルトに等しい。ボルトは「CGS-emu単位の108倍」言い換えれば「108アブボルト」として定義された。この係数108は、ダニエル電池の起電力(ボルタ電池の起電力に等しい)がおよそ1 V(現代の定義では約1.1 V)となるように選ばれた。つまり当時のボルトは、現在のボルトのように基本単位から組み立てられた単位ではなく、実験室で再現可能な量を接頭辞なしで表すための、倍量単位の便利な別名だった。この種の単位は実用単位 (practical unit) と呼ばれた。にもかかわらず現在、ボルトが基本単位アンペアから導出できるのは、アンペアもかつては実用単位で、恣意的に選ばれた係数を含むからである。

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 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見なすことができる。ボルトの決定では、 における値が用いられている。

倍量・分量単位

ボルト (V) の倍量・分量単位
分量 倍量
記号 名称 記号 名称
10−1 V dV デシボルト 101 V daV デカボルト
10−2 V cV センチボルト 102 V hV ヘクトボルト
10−3 V mV ミリボルト 103 V kV キロボルト
10−6 V µV マイクロボルト 106 V MV メガボルト
10−9 V nV ナノボルト 109 V GV ギガボルト
10−12 V pV ピコボルト 1012 V TV テラボルト
10−15 V fV フェムトボルト 1015 V PV ペタボルト
10−18 V aV アトボルト 1018 V EV エクサボルト
10−21 V zV ゼプトボルト 1021 V ZV ゼタボルト
10−24 V yV ヨクトボルト 1024 V YV ヨタボルト
よく使われる単位を太字で示す

  1. ^ ボルト・アンペア・ワット - 電気のマメ知識|中部電力” (日本語). 中部電力. 2022年6月15日閲覧。
  2. ^ a b 電気の基礎知識 - 発電機 | ヤマハ発動機”. www.yamaha-motor.co.jp. 2022年6月15日閲覧。
  3. ^ 計量単位令(平成四年政令第三百五十七号) 別表第一
  4. ^ 国際文書 国際単位系 (SI) 第 8 版日本語版 (2006) (PDF) p. 29。
  5. ^ googleで「"ヴォルト" 電圧」と検索すると、電気測定規則草案 (上・下) - 新聞記事文庫 電気工業 (12-056) 満州日日新聞 1926.9.10 - 1926.9.11 (大正15) などがヒット。
  6. ^ CJK Compatibility” (2015年). 2016年2月21日閲覧。
  7. ^ The Unicode Standard, Version 8.0.0”. Mountain View, CA: The Unicode Consortium (2015年). 2016年2月21日閲覧。


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