Volt

Aktuelle Definition als SI-Einheit

Eine der Säulen des SI-Einheitensystems ist die Gleichsetzung der Energieeinheiten Joule (J), Wattsekunde (Ws) und Newtonmeter (Nm)[1]

${\displaystyle \mathrm {1\,J=1\,N\,m=1\,W\,s} \,.}$

Da außerdem die SI-Einheit Watt (W) festgelegt ist durch[1]

${\displaystyle \mathrm {1\,W=1\,V\cdot A} }$ ,

kann man nach ${\displaystyle \mathrm {V} }$ auflösen

${\displaystyle \mathrm {1\,V=1\,{\frac {N\cdot m}{A\cdot s}}=1\,{\frac {kg\cdot m^{2}/s^{2}}{A\cdot s}}=1\,{\frac {kg\cdot m^{2}}{A\cdot s^{3}}}} \,.}$

Reproduzierbare Referenz

Da die obige Definition in der Praxis nur schwer als genaue Referenz eingesetzt werden kann, wird seit 1990 ein Volt mittels des Josephson-Effekts und der Josephson-Konstante, des Kehrwerts des magnetischen Flussquantums, festgelegt. Diese Konstante beträgt:

${\displaystyle K_{J}={\frac {2e}{h}}=4,835979\cdot 10^{14}\mathrm {\frac {Hz}{V}} \,.}$

Damit kann mit Referenzmessungen die Festlegung von einem Volt auf eine sehr genaue Frequenzmessung (Zeitmessung) zurückgeführt werden.

Historische Definition

Früher wurde die Definition von einem Volt von dem Weston-Normalelement abgeleitet. Dieses Element liefert bei einer Temperatur von 20 °C eine elektrische Spannung von genau

U _N = 1,01865 V.