Volt

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O volt (símbolo: V) é a unidade derivada SI de diferença de potencial elétrico ou força eletromotiva (também conhecida como voltagem). Ele é nomeado em homenagem ao físico italiano Alessandro Volta (1745-1827), que inventou a pilha de voltagem, a primeira bateria química.

Josephson chip da matriz de junção desenvolvido pela NIST como um volt padrão.Zoom
Josephson chip da matriz de junção desenvolvido pela NIST como um volt padrão.

Definição

O volt é definido como a diferença de potencial através de um condutor quando uma corrente de um ampere dissipa um watt de potência. Portanto, é a representação SI de base m2 - kg - s-3 - A-1, que pode ser igualmente representada como um joule de energia por coulomb de carga, J/C.

V = W A = J C = m 2 kg s 3 A {\i1}{\i1}={\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}}{\i1}{\i1}}{\i1}}{\i1}}{\i1}}{\i1}}cdot {\i}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}}cdot {\i}{\i1}{\i1}}{\i1}{\i1}}cdot {\i}{\i1}}cdot {\i1}{\i1}}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}{\i1}}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}}}}}

Analogia hidráulica

Na analogia hidráulica às vezes usada para explicar circuitos elétricos, comparando-os a tubos cheios de água, a tensão é comparada à pressão da água - ela determina a velocidade com que os elétrons viajarão através do circuito. A corrente (em amperes), na mesma analogia, é uma medida do volume de água que passa por um determinado ponto, cuja taxa é determinada pela tensão, e a saída total medida em watts. A equação que reúne os três componentes é: volts × ampères = watts

Tensões comuns

Tensões nominais de fontes familiares:

  • Potencial de ação das células nervosas: cerca de 30 mV
  • Bateria monocelular, recarregável de NiMH ou NiCd: 1,2 V
  • Bateria de mercúrio 1.355 V
  • Bateria alcalina monocelular, não recarregável (por exemplo, pilhas AAA, AA, C e D): 1,5 V
  • Bateria recarregável de polímero de lítio: 3,75 V
  • Fornecimento de energia com lógica transistor-transistor (TTL): 5 V
  • Bateria PP3: 9 V
  • Sistema elétrico para automóveis: 12 V (nominal)
  • Energia elétrica doméstica: 230 V RMS na Europa, Austrália, Ásia e África, 120 V RMS na América do Norte, 100 V RMS no Japão (ver lista de países com tomadas, tensões e freqüências de energia elétrica)
  • Terceira via de trânsito rápido: 600 a 700 V (ver lista de sistemas de corrente para tração ferroviária elétrica)
  • Linhas aéreas de alta velocidade do trem: 25 kV RMS a 50 Hz, mas veja Lista de sistemas de corrente para tração de trilhos elétricos para exceções.
  • Linhas de transmissão de energia elétrica de alta tensão: 110 kV RMS e acima (1150 kV RMS é o recorde a partir de 2005)
  • Relâmpagos: Varia muito, muitas vezes em torno de 100 MV.

Nota: Onde 'RMS' (root mean square) é indicado acima, a tensão de pico é 2 {\sqrt {\sqrt {\sqrt}} {\displaystyle {\sqrt {2}}}vezes maior do que a tensão RMS para um sinal sinusoidal.

Baterias de célula C de 1,5 VZoom
Baterias de célula C de 1,5 V

Um multímetro pode ser usado para medir a tensão entre dois pontosZoom
Um multímetro pode ser usado para medir a tensão entre dois pontos

História do volt

Em 1800, como resultado de um desacordo profissional sobre a resposta galvânica defendida por Luigi Galvani, Alessandro Volta desenvolveu a chamada pilha Voltaic, um precursor da bateria, que produzia uma corrente elétrica constante. Volta havia determinado que o par de metais mais eficaz para produzir eletricidade era o zinco e a prata. Na década de 1880, o Congresso Internacional de Eletricidade, agora a Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), aprovou o volt para a força eletromotriz. O volt foi definido como a diferença de potencial através de um condutor quando uma corrente de um ampere dissipa um watt de potência.

Páginas relacionadas

  • SI para prefixos de unidade
  • Unidades de eletromagnetismo SI
  • Voltímetro
  • Watt
  • Ampere

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