Volt — SI-enheden for elektrisk spænding og elektromotorisk kraft

Volt (V) — SI-enheden for elektrisk spænding og elektromotorisk kraft. Læs om Voltens definition, historie (Alessandro Volta), måling og anvendelser i elektronik og energisystemer.

Forfatter: Leandro Alegsa

20-12-2025 21:16

For den elektriske plug-in hybridkonceptbil, se Chevrolet Volt.

For pladeselskabet, se Volt Records

Volt (symbol: V) er den SI-afledte enhed for elektrisk potentialforskel eller elektromotorisk kraft (også kendt som spænding). Den er opkaldt til ære for den italienske fysiker Alessandro Volta (1745-1827), som opfandt den voltaiske stak, det første kemiske batteri.

Definition og enhedsrelationer

En volt defineres som den elektriske potentialforskel mellem to punkter, når der udføres ét joule (1 J) arbejde for at flytte én coulomb (1 C) ladning mellem punkterne. Dette kan skrives som:

1 V = 1 J / 1 C

En volt kan også udtrykkes ved andre SI-enheder:

1 V = 1 W / 1 A (watt pr. ampere)
SI-basisenheder: 1 V = 1 kg·m²·s⁻³·A⁻¹

Elektromotorisk kraft (EMK) og potentialforskel

Elektromotorisk kraft (EMK) betegner den energi pr. ladning, som en kilde (fx et batteri) tilfører, og måles i volt. Den er ofte omtalt som kildens spænding. Potentialforskel mellem to punkter i et elektrisk felt angiver, hvor meget elektrisk potentiel energi en ladning får eller mister ved at bevæge sig mellem punkterne; også denne størrelse måles i volt.

I kredsløbsteori anvendes ofte konventionen V_B − V_A for at beskrive potentialforskellen mellem punkt B og punkt A.

Praktiske eksempler og størrelsesordener

Almindeligt AA-batteri: ca. 1,5 V
Blybatteri i biler: ca. 12 V
Husholdningsnet i Europa: 230 V (vekselspænding, rms)
Højspændingsledninger: tit fra nogle få kV (kilo-volt) til flere hundrede kV
Lynudladninger: millioner af volt

Afledte navne som millivolt (mV = 10⁻³ V), kilovolt (kV = 10³ V) og megavolt (MV = 10⁶ V) bruges hyppigt afhængigt af anvendelsen.

Måling og instrumenter

Spænding måles typisk med et voltmeter, som tilsluttes parallelt med den komponent eller de to punkter, hvor spændingsforskellen skal kendes. Andre målemetoder omfatter potentiometre, oscilloskoper (til tidsafhængige spændinger) og multimetre.

Anvendelser

Volt er central i alle elektriske og elektroniske systemer. Spænding driver elektriske strømme gennem komponenter og er grundlaget for energioverførsel i ledninger, elektronik, batterier, solceller og generatorer. I praksis designer man kredsløb med passende spændingsniveauer for at opnå ønsket funktion og effektivitet.

Sikkerhed

Høj spænding kan være farlig, men risikoen for skade afhænger også af tilgængelig strømstyrke, strømvej gennem kroppen og eksponeringstid. Derfor lader man ofte strømstyrken og beskyttelsesforanstaltninger (isolation, sikringer, afbrydere) styre sikkerheden i installationer.

Historie og navngivning

Navnet "volt" blev indført til ære for Alessandro Volta som anerkendelse af hans arbejde med den voltaiske stak — et tidligt batteri, der kunne levere vedvarende strøm. Enheden og betegnelsen blev senere indført i det internationale system for enheder (SI) som den afledte enhed for elektrisk potentialforskel.

Josephson junction array-chip udviklet af NIST som en standardvolt.

Definition

Volt er defineret som den potentielle forskel over en leder, når en strøm på en ampere udleder en watt effekt. Det er derfor den SI-basisrepræsentation m² - kg - s⁻³ - A⁻¹ , som ligeledes kan repræsenteres som en joule energi pr. coulomb ladning, J/C.

V = W A = J C = m 2 ⋅ kg s 3 ⋅ A {\displaystyle {\mbox{V}}}={\dfrac {\mbox{W}}}{\mbox{A}}}}={\dfrac {\mbox{J}}}{\mbox{C}}}={{\dfrac {{\mbox{m}}}^{2}\cdot {\mbox{kg}}}{{\mbox{s}}^{3}\cdot {\mbox{A}}}}} ${\mbox{V}}={\dfrac {\mbox{W}}{\mbox{A}}}={\dfrac {\mbox{J}}{\mbox{C}}}={\dfrac {{\mbox{m}}^{2}\cdot {\mbox{kg}}}{{\mbox{s}}^{3}\cdot {\mbox{A}}}}$

Hydraulisk analogi

I den hydrauliske analogi, der nogle gange bruges til at forklare elektriske kredsløb ved at sammenligne dem med vandfyldte rør, sammenlignes spændingen med vandtrykket - den bestemmer, hvor hurtigt elektronerne bevæger sig gennem kredsløbet. Strømmen (i ampere) er i samme analogi et mål for den mængde vand, der strømmer forbi et givet punkt, hvis hastighed bestemmes af spændingen, og den samlede effekt målt i watt. Den ligning, der samler alle tre komponenter, er: volt × ampere = watt

Fælles spændinger

Nominelle spændinger for velkendte kilder:

Nervecellens aktionspotentiale: ca. 30 mV
Enkeltcelle, genopladeligt NiMH- eller NiCd-batteri: 1,2 V
Kviksølvbatteri 1.355 V
Ikke-opladeligt alkalisk batteri med en enkelt celle (f.eks. AAA, AA, C og D celler): 1.5 V
Genopladeligt batteri af lithium-polymer: 3,75 V
Transistor-transistor-logik (TTL) strømforsyning: 5 V
PP3-batteri: 9 V
Bilens elektriske system: 12 V (nominelt)
Elektricitet i husholdningsnettet: 230 V RMS i Europa, Australien, Asien og Afrika, 120 V RMS i Nordamerika, 100 V RMS i Japan (se Liste over lande med netstik, spændinger og frekvenser)
Tredje jernbane til hurtig transport: 600-700 V (se Liste over strømsystemer til elektrisk jernbanetræk)
Køreledninger til højhastighedstog: 25 kV RMS ved 50 Hz, men se Liste over strømsystemer til elektrisk jernbanetræk for undtagelser.
Højspændingsledninger til transmission af elektrisk energi: 110 kV RMS og opefter (1150 kV RMS er rekorden fra 2005)
Lynnedslag: Varierer meget, ofte omkring 100 MV.

Bemærk: Når "RMS" (root mean square) er angivet ovenfor, er spidsspændingen 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}}} ${\sqrt {2}}$ gange større end RMS-spændingen for et sinusformet signal.

Et multimeter kan bruges til at måle spændingen mellem to punkter

1,5 V C-celle-batterier

Voltens historie

Som følge af en faglig uenighed om den galvaniske reaktion, som Luigi Galvani anbefalede, udviklede Alessandro Volta i 1800 den såkaldte Voltaiske bunke, en forløber for batteriet, som producerede en konstant elektrisk strøm. Volta havde fundet ud af, at det mest effektive par af forskellige metaller til at producere elektricitet var zink og sølv. I 1880'erne godkendte den internationale elektriske kongres, som nu er den internationale elektrotekniske kommission (IEC), volt for elektromotorisk kraft. Volt blev defineret som den potentielle forskel over en leder, når en strøm på en ampere udleder en watt effekt.

Relaterede sider

SI for enhedspræfikser
SI-enheder for elektromagnetisme
Voltmeter
Watt
Ampere

Søge