โวลต์

โวลต์
แผนผังวงจรรวมของอาร์เรย์รอยต่อแบบจอเซฟสัน พัฒนาขึ้นโดยสถาบันมาตรวิทยาและเทคโนโลยีแห่งชาติสหรัฐอเมริกา (NIST) ซึ่งถูกใช้เป็นค่าโวลต์มาตรฐาน
ข้อมูลทั่วไป
ระบบการวัด	หน่วยอนุพัทธ์เอสไอ
เป็นหน่วยของ	ศักย์ไฟฟ้า, แรงเคลื่อนไฟฟ้า
สัญลักษณ์	V
ตั้งชื่อตาม	อาเลสซานโดร โวลตา
ในหน่วยฐานเอสไอ:	kg·m2·s−3·A−1

โวลต์ (สัญลักษณ์ : V) คือหน่วยอนุพัทธ์ในระบบเอสไอของความต่างศักย์ไฟฟ้า ปริมาณที่กำกับด้วยหน่วยโวลต์นั้นคือผลการวัดความเข้มของแหล่งจ่ายไฟฟ้าในแง่ที่ว่าจะสร้างพลังงานได้เท่าใดที่ระดับกระแสค่าหนึ่ง  ๆ โวลต์ซึ่งเป็นชื่อของหน่วยนี้ตั้งขึ้นเพื่อเป็นเกียรติแก่ อาเลสซันโดร วอลตา (พ.ศ. 2288–2370) ผู้คิดค้นแบตเตอรี่เคมีชนิดแรกที่เรียกว่าเซลล์โวลตาอิก (Voltaic Pile)

โวลต์คือหน่วยที่ใช้เรียกเพื่อบอกขนาดของแรงดันไฟฟ้าในบ้าน เช่น 220 V หมายถึง ขนาดของแรงดันไฟฟ้าเท่ากับ 220 โวลต์ (ประเทศไทยใช้ไฟระบบนี้)

1 โวลต์ (V) = 1,000 มิลลิโวลต์ (mV)

นิยาม

นิยามของโวลต์คือความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างตัวนำที่มีกระแสผ่านหนึ่งแอมแปร์และสูญเสียกำลังไฟฟ้าหนึ่งวัตต์ ดังนั้นหน่วยโวลต์จึงมีค่าเช่นเดียวกับหน่วยฐานเอสไอ ดังนี้ m² · kg · s^-3 · A^-1 อันเท่ากับพลังงานหนึ่งจูลต่อประจุหนึ่งคูลอมบ์ (J/C)

1 V = 1 W/A = 1 m²·kg·s^–3·A^–1

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2533 เป็นต้นมา หน่วยโวลต์ที่ใช้อ้างอิงสำหรับการวัดในทางปฏิบัติ ได้รับการดูแลในระดับสากลโดยอาศัยอุปกรณ์ที่ทำงานด้วยปรากฏการณ์จอเซฟสัน ซึ่งค่าที่วัดได้จากอุปกรณ์ดังกล่าวจะนำไปเทียบกับค่าคงตัวจอเซฟสัน ที่มีการกำหนดค่าตายตัวไว้แล้วในการประชุมนานาชาติว่าด้วยการชั่งตวงวัดครั้งที่ 18 (18^th General Conference on Weights and Measures) ซึ่ง

K_{J-90} = 0.4835979 GHz/µV.

หน่วยพหุคูณ

พหุคูณเอสไอสำหรับหน่วยโวลต์ (V)

พหุคูณย่อย				พหุคูณใหญ่
ค่า	สัญลักษณ์	ชื่อ		ค่า	สัญลักษณ์	ชื่อ
10–1 V	dV	เดซิโวลต์		101 V	daV	เดคาโวลต์
10–2 V	cV	เซนติโวลต์		102 V	hV	เฮกโตโวลต์
10–3 V	mV	มิลลิโวลต์		103 V	kV	กิโลโวลต์
10–6 V	µV	ไมโครโวลต์		106 V	MV	เมกะโวลต์
10–9 V	nV	นาโนโวลต์		109 V	GV	จิกะโวลต์
10–12 V	pV	พิโกโวลต์		1012 V	TV	เทระโวลต์
10–15 V	fV	เฟมโตโวลต์		1015 V	PV	เพตะโวลต์
10–18 V	aV	อัตโตโวลต์		1018 V	EV	เอกซะโวลต์
10–21 V	zV	เซปโตโวลต์		1021 V	ZV	เซตตะโวลต์
10–24 V	yV	ยอกโตโวลต์		1024 V	YV	ยอตตะโวลต์
หน่วยที่นิยมใช้แสดงเป็นตัวหนา

เครื่องมือวัดไฟฟ้า

โวลต์มิเตอร์ เครื่องมือวัดไฟฟ้า

โวลต์มิเตอร์ คือ เครื่องมือวัดไฟฟ้า ที่ใช้วัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างจุด 2 จุด ในวงจรความต้านทานภายในของเครื่องโวลต์มิเตอร์มีค่าสูง วิธีใช้ต้องต่อขนานกับวงจรเครื่องมือที่ใช้วัดค่าความต่างศักย์ในวงจรไฟฟ้า ค่าที่วัดได้มีหน่วย โวลต์ (V) โวลต์มิเตอร์ เป็นเครื่องมือที่ดัดแปลงมากจากแกลแวนอมิเตอร์ โดยต่อความต้านทาน แบบอนุกรม กับแกลแวนอมิเตอร์ และใช้วัดความต่างศักย์ในวงจรโดยต่อแบบขนานกับวงจรที่ต้องการวัด

• โวลต์มิเตอร์ที่สร้างขึ้นมาเพื่อใช้วัดแรงดันไฟฟ้า ระหว่างจุดสองจุด ในวงจร ความจริงแล้วโวลต์มิเตอร์ก็คือแอมมิเตอร์นั่นเอง เพราะขณะวัดแรงดันไฟฟ้าในวงจร หรือแหล่ง จ่ายแรงดันจะต้องมี กระแสไฟฟ้าไหลผ่านมิเตอร์จึงทำให้เข็มมิเตอร์บ่ายเบนไป และการที่กระแสไฟฟ้าจะไหล ผ่าน เข้าโวลต์มิเตอร์ได้ ก็ต้องมี แรงดันไฟฟ้าป้อนเข้ามา นั่นเองกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้ามีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน กระแสไฟฟ้าไหลได้มากน้อยถ้า จ่ายแรงดันไฟฟ้าเข้ามาน้อย กระแสไฟฟ้าไหลน้อย เข็มชี้บ่ายเบนไปน้อยถ้าจ่าย แรงดันไฟฟ้าเข้ามามาก กระแสไฟฟ้าไหลมาก เข็มชี้บ่ายเบนไปมาก การวัด แรงดันไฟฟ้าด้วยโวลต์มิเตอร์

• โวลต์มิเตอร์สร้างขึ้นมาเพื่อวัดค่าความแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายแรงดัน หรือวัดค่าแรงดันไฟฟ้าตกคร่อม ระหว่างจุดสองจุดในวงจร การวัดแรงดันไฟฟ้าด้วย โวลต์มิเตอร์ เหมือนกับการวัดความดันของน้ำในท่อส่ง น้ำด้วยเกจ วัดความดัน โดยต้องต่อท่อเพิ่มจากท่อเดิมไปยังเกจวัดในทำนองเดียวกัน กับการวัดแรงดันไฟฟ้า ใน วงจร ต้องใช้โวลต์มิเตอร์ไปต่อขนานกับจุดวัดในตำแหน่งที่ต้องการวัด เสมอ

การใช้โวลต์มิเตอร์

เมื่อพิจารณาถ่านไฟฉายขนาด 1.5 โวลต์ หรือแบตเตอรี่รถยนต์ 12 โวลต์ หมายถึง ถ่านไฟฉายมีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 1.5 โวลต์ หรือ แบตเตอรี่รถยนต์มีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 12 โวลต์ แรงเคลื่อนไฟฟ้าหรือแรงดันไฟฟ้า หมายถึง พลังงานไฟฟ้าที่เซลล์ไฟฟ้าจ่ายให้กระแสไฟฟ้าที่เคลื่อนที่ตลอดวงจรไฟฟ้า การวัดความต่างศักย์ระหว่างจุด 2 จุด ในวงจรไฟฟ้า เรานิยมใช้เครื่องมือที่เรียกว่า โวลต์มิเตอร์ โดยมีหน่วยวัด คือ โวลต์ เมื่อเราต้องการวัดแรงดันระหว่างจุด 2 จุดใด ๆ ในวงจรไฟฟ้า เราสามารถทำได้ด้วยการนำโวลต์มิเตอร์ต่อคร่อมระหว่างจุด 2 จุดนั้น ๆ เราเรียกการต่อลักษณะนี้ว่าการต่อแบบขนาน

การใช้โวลต์มิเตอร์ก็เช่นเดียวกับแอมมิเตอร์ ซึ่งมี 2 แบบคือ ใช้กับไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับ เมื่อต้องการใช้โวลต์มิเตอร์วัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่าง จุด 2 จุด ในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง จะต้องคำนึงถึงขั้วบวกและขั้วลบด้วย โดยต่อขั้วบวกของโวลต์มิเตอร์เข้ากับขั้วบวกของวงจร และต่อขั้วลบของโวลต์มิเตอร์เข้ากับขั้วลบของวงจร

สำหรับการวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าในวงจรที่มีแหล่งจ่ายไฟฟ้าแบบกระแสสลับ เช่น ไฟฟ้าจากเต้ารับภายในบ้าน โดยใช้โวลต์มิเตอร์แบบเข็มชนิดขดลวดเคลื่อนที่และแม่เหล็กถาวร ไฟฟ้ากระแสสลับต้องถูกแปลงไปเป็นไฟฟ้ากระแสตรงก่อนด้วยวงจรเรียงกระแส (rectifier) แล้วจึงนำไฟฟ้ากระแสตรงนั้นไปวัดความต่างศักย์ไฟฟ้ากับโวลต์มิเตอร์ ส่วนมากแล้วในมัลติมิเตอร์ (multimeter) จะมีการทำวงจรเรียงกระแสมาในตัวอยู่แล้ว

การที่กระแสไฟฟ้าไหลอันเนื่องมาจากความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นที่ขั้วของแหล่งกำเนิดไฟฟ้าแต่ละชนิดก็จะไม่เท่ากัน เช่น ถ่านไฟฉายมีความต่างศักย์ไฟฟ้าประมาณ 1.5 โวลต์ แบตเตอรี่รถยนต์มีความต่างศักย์ไฟฟ้า 12 โวลต์ ส่วนสายไฟภายในบ้านมีความต่างศักย์ไฟฟ้าประมาณ 220 โวลต์ทั้งนี้ถ้าความต่างศักย์ไฟฟ้ามีค่ามากขึ้นระดับพลังงานไฟฟ้าก็จะมากขึ้นด้วย ซึ่งจะมีผลและเป็นอันตรายต่อชีวิตของมนุษย์มากขึ้นด้วยเช่นกัน