Jednotky elektrického napětí
Elektrické napětí vyjadřuje rozdíl elektrických potenciálů mezi dvěma body. Říká, jakou práci je třeba vykonat při přenesení elektrického náboje mezi těmito body. Pro napětí platí vztah U = W / Q, tedy práce dělená nábojem.
Odvozenou jednotkou elektrického napětí v soustavě SI je volt [V]. Jeden volt odpovídá rozdílu potenciálů, při němž přenesení náboje 1 C souvisí s prací 1 J: 1 V = 1 J·C−1. Stejnou jednotku lze vyjádřit také jako 1 V = 1 W·A−1.
Převodní tabulka elektrického napětí
| Jednotka | Zkr. | Koeficient | Poznámka |
|---|---|---|---|
| volt | V | 1 | Volt je odvozená jednotka SI pro elektrický potenciál, elektrické napětí a elektromotorické napětí. V základních jednotkách SI platí 1 V = 1 kg·m2·s−3·A−1. Jednotka je pojmenována po italském fyzikovi Alessandru Voltovi (1745–1827). |
| kilovolt | kV | 1000 | Častá jednotka pro vysoké napětí v energetice. |
| milivolt | mV | 0,001 | Jedna tisícina voltu; používá se například u senzorů a slabých signálů. |
| mikrovolt | µV | 0,000 001 | Jedna miliontina voltu; používá se u velmi malých měřených napětí. |
| mezinárodní volt | V int. | 1,000 34 | Historická praktická jednotka používaná před novějšími definicemi SI; dnes se v technické praxi používá volt soustavy SI. |
| statvolt | statV | 299,792 5 | Statvolt je jednotkou elektrostatické CGS soustavy. Platí přibližně 1 statV = 299,792 458 V. |
| abvolt | abV | 0,000 000 01 | Abvolt je jednotkou elektromagnetické CGS soustavy. Platí 1 abV = 10−8 V. |
- Koeficient
- Koeficient říká, kolik základních jednotek odpovídá jedné uvedené jednotce. Například koeficient 299,792 5 u jednotky statvolt znamená, že 1 statV = 299,792 5 V.
Podrobná nápověda – další informace, jak převádět jednotky pomocí tabulky převodních koeficientů.
Jak tabulku používat
Při převodu stačí hodnotu vynásobit koeficientem výchozí jednotky a potom ji případně vydělit koeficientem cílové jednotky. Základní jednotkou v této tabulce je volt.
- 12 V na mV: 12 V = 12 / 0,001 = 12 000 mV.
- 500 mV na V: 500 mV = 500 × 0,001 = 0,5 V.
- 2,5 kV na V: 2,5 kV = 2,5 × 1000 = 2500 V.
- 1 statV na V: 1 statV ≈ 299,792 458 V.
- 1 abV na V: 1 abV = 10−8 V.
Napětí, proud, odpor a výkon
Napětí souvisí s elektrickým proudem, odporem a výkonem. V jednoduchém obvodu s rezistorem platí Ohmův zákon U = R · I. Pokud obvodem teče proud 2 A přes odpor 10 Ω, je napětí na odporu 20 V.
Pro elektrický výkon platí P = U · I. Z toho lze napětí vyjádřit také jako U = P · I−1. Spotřebič s výkonem 60 W při proudu 0,26 A pracuje s napětím přibližně 230 V.
Napětí, energie a náboj
Základní význam napětí ukazuje vztah U = W / Q. Napětí 1 V znamená, že při přenesení náboje 1 C odpovídá elektrická práce 1 J. Odtud plyne také jednotkový zápis 1 V = 1 J·C−1.
S napětím souvisí i jednotka energie elektronvolt. Jeden elektronvolt je energie, kterou získá částice s elementárním nábojem při průchodu napětím 1 V.
Napětí v praxi
Typické hodnoty napětí jsou orientační: alkalická baterie AA má 1,5 V, běžný lithiový článek přibližně 3,7 V, automobilová baterie 12 V a síťové napětí v ČR 230 V jako jmenovitá efektivní hodnota střídavého napětí o frekvenci 50 Hz. Skutečné napětí v síti se může pohybovat v povolené toleranci. V rozvodných sítích se používají hladiny od stovek voltů po stovky kilovoltů, například 110–400 kV.
Nejčastější převody napětí:
- 1 kV = 1000 V, proto 2,5 kV = 2500 V,
- 1 V = 1000 mV, proto 0,5 V = 500 mV,
- 1 mV = 0,001 V, proto 1200 mV = 1,2 V,
- 1 µV = 0,000 001 V.
Nebezpečnost elektrického zdroje nezávisí jen na napětí. Důležitý je také proud, odpor lidského těla, doba působení, vlhkost prostředí a cesta proudu tělem. Proto je i běžné síťové napětí nutné považovat za nebezpečné.
Časté otázky
- Jaká je jednotka elektrického napětí?
- Odvozenou jednotkou SI elektrického napětí je volt (zkratka V). Jeden volt odpovídá jednomu joulu práce na jeden coulomb náboje: 1 V = 1 J·C−1. Jednotka je pojmenována po italském fyzikovi Alessandru Voltovi (1745–1827).
- Jak se značí elektrické napětí?
- Elektrické napětí se v české technické praxi obvykle značí velkým písmenem U. Jednotkou je volt, zkratka V. V anglické literatuře se pro napětí nebo rozdíl potenciálů často používá také značka V a pro elektromotorické napětí značka E.
- Co je volt?
- Volt (V) je odvozená jednotka SI elektrického napětí, elektrického potenciálu a elektromotorického napětí. Jeden volt odpovídá jednomu joulu práce na jeden coulomb náboje: 1 V = 1 J·C−1. Stejnou jednotku lze vyjádřit jako 1 V = 1 W·A−1.
- Jak převést mV na V?
- Milivolt (mV) je tisícina voltu: 1 mV = 0,001 V. Hodnotu v milivoltech vydělte 1 000. Příklady: 500 mV = 0,5 V; 1 200 mV = 1,2 V. Zpět: hodnotu ve voltech vynásobte 1 000.
- Jaký je rozdíl mezi napětím a proudem?
- Napětí (U, volt) je rozdíl elektrických potenciálů a udává práci vztaženou na jednotkový náboj. Proud (I, ampér) popisuje množství náboje procházejícího vodičem za sekundu. U rezistoru jejich vztah popisuje Ohmův zákon: U = R · I.
- Co je statvolt a abvolt?
- Statvolt (statV) a abvolt (abV) jsou starší jednotky napětí ze soustav CGS. Statvolt patří do elektrostatické větve CGS: 1 statV ≈ 299,792 458 V. Abvolt patří do elektromagnetické větve CGS: 1 abV = 10−8 V.
- Proč je v zásuvce 230 V?
- V evropské nízkonapěťové distribuční síti se používá jmenovité napětí 230 V při frekvenci 50 Hz. U střídavého napětí jde o efektivní hodnotu; skutečné napětí se může pohybovat v povolené toleranci.
Související
- Elektrický proud
- Odpor – Ohmův zákon U = R · I
- Výkon – P = U · I
- Elektrický náboj
- Práce, energie – elektronvolt
- Fyzikální konstanty – elementární náboj a rychlost světla
- Elektrická kapacita
- Soustava CGS
- Gaussova soustava
- Alessandro Volta – životopis
Viz též
- Seebeckův jev – termoelektrické napětí