Voltti (V) – jänniteyksikkö, Volta ja muut merkitykset

Voltti (V) — selkeä opas jänniteyksiköstä, Alessandro Voltan historiasta ja voltin eri merkityksistä sähköstä autoihin ja musiikkiin. Ytimekäs ja havainnollinen.

Tekijä: Leandro Alegsa

25-01-2026 14:53

Sähköinen plug-in-hybridikonseptiauto, katso Chevrolet Volt.

Levy-yhtiöstä, katso Volt Records

Voltti (symboli: V) on SI-järjestelmässä käytetty sähköpotentiaalieron tai sähkömotorisen voiman (tunnetaan myös nimellä jännite) yksikkö. Se on nimetty italialaisen fyysikon Alessandro Voltan (1745-1827) kunniaksi, joka keksi Volta-paalun, ensimmäisen kemiallisen pariston.

Määritelmä ja yksikkö

Voltti ilmaisee sähköpotentiaalieron tai sähkömotorisen voiman suuruuden. Yksi voltti määritellään siten, että jos yhden coulombin (1 C) varaus siirtyy ja siihen liittyvä työ on yksi joule (1 J), potentiaaliero on yksi voltti. Tämä voidaan kirjoittaa matemaattisesti:

1 V = 1 J / 1 C

SI-järjestelmän perusyksiköiden avulla voidaan ilmaista voltti myös muodossa kg·m²·s⁻³·A⁻¹, joka kertoo miten jännite liittyy massaan, pituuteen, aikaan ja sähkövirtaan.

Suhteet muihin yksiköihin ja prefikseihin

Tyypillisiä etuliitteitä: mV (millivoltti, 10⁻³ V), kV (kilovoltti, 10³ V).
Sähkölähteiden nimellisarvot ilmoitetaan yleensä volteissa (esimerkiksi paristo 1,5 V, auton akku noin 12 V, kotiverkon jännite ~230 V AC Euroopassa).
AC-jännitteissä käytetään usein tehollisarvoa eli RMS-arvoa (root mean square) kuvaamaan vaihtojännitteen vastaavaa tasajännitettä.

Mittaus ja laitteet

Jännitettä mitataan volttimittarilla tai yleismittarilla (multimetri). Vaihtojännitteiden aaltomuotoa ja ajoittaisia ilmiöitä tutkitaan oskilloskoopilla. Mittauksissa on tärkeää huomioida mittarin suojausluokka ja oikeat kytkentätavat, jotta laitteisto ja mittaaja pysyvät turvassa.

Käytännön esimerkkejä

Yksittäinen AA-paristo: noin 1,5 V
Auton käynnistysakku: noin 12 V (käyttöjännite), käynnistysvirrat voivat olla satoja ampeereja
Kotitalouksien sähköverkko: yleensä 230 V AC (Euroopassa) tehollisarvona
Korkeajänneliikenne ja teollisuuslaitteet: useita kilovoltteja (kV)
Salamanjännite: miljoonia volteja välähdyksen olosuhteista riippuen

Erot potentiaalieron ja sähkömotorisen voiman välillä

Termit jännite, potentiaaliero ja sähkömotorinen voima (EMF) liittyvät toisiinsa, mutta eivät ole täysin synonyymejä. Potentiaaliero kuvaa kahden pisteen välistä sähköenergiaa per varaus, kun taas EMF kuvaa jännitteen lähteessä (esim. pariston kemiallisessa prosessissa) syntyvää "ajavaa" voimaa, joka voi olla eri arvoinen kuin mitattu avoimen piirin jännite tai kuormitettuna mitattu jännite.

Historia

Yksikön nimi on peräisin Alessandro Voltasta, joka kehitti Volta-paalun noin vuonna 1800 — ensimmäisen toimivan kemiallisen pariston. Voltin nimen käyttö standardoidun yksikön nimityksenä yleistyi 1800-luvun lopulla, kun sähköalan kansainvälisiä standardeja alettiin vakiinnuttaa.

Turvallisuus

Jännite itsessään ei kerro kaikkea vaarasta; vaarallisuus riippuu myös siitä, kuinka suuri virta voi kulkea ja millaisia reittejä virta ottaa kehon läpi. Kuitenkin korkeammat jännitteet lisäävät vakavien sähköiskujen ja palovammojen riskiä. Sähkötöissä on käytettävä asianmukaisia suojalaitteita ja noudatettava määräyksiä.

NIST:n kehittämä Josephson-junction array -siru vakiovoltiksi.

Määritelmä

Voltti määritellään johtimen yli olevaksi potentiaalieroksi, kun yhden ampeerin virralla haihdutetaan yksi watti tehoa. Näin ollen se on SI-perusesimerkki m² - kg - s⁻³ - A⁻¹ , joka voidaan esittää yhtä lailla yhden joulen energiamääränä yhtä varauksen coulombia kohti, 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}}}}} ${\mbox{V}}={\dfrac {\mbox{W}}{\mbox{A}}}={\dfrac {\mbox{J}}{\mbox{C}}}={\dfrac {{\mbox{m}}^{2}\cdot {\mbox{kg}}}{{\mbox{s}}^{3}\cdot {\mbox{A}}}}$

Hydraulinen analogia

Joskus käytetään hydrauliikka-analogiaa selittämään sähköpiirejä vertaamalla niitä vedellä täytettyihin putkiin, jännite vertautuu vedenpaineeseen - se määrittää, kuinka nopeasti elektronit kulkevat piirin läpi. Virta (ampeereina) on samassa analogiassa tietyn pisteen ohi kulkevan vesimäärän mitta, jonka nopeus määräytyy jännitteen ja watteina mitatun kokonaistehon mukaan. Yhtälö, joka yhdistää kaikki kolme osatekijää, on seuraava: volttia × ampeeria = wattia.

Yhteiset jännitteet

Tuttujen lähteiden nimellisjännitteet:

Hermosolun toimintapotentiaali: noin 30 mV.
Yksikennoinen, ladattava NiMH- tai NiCd-akku: 1,2 V.
Elohopeaparisto 1,355 V
Yksikennoinen, ei-ladattava alkaliparisto (esim. AAA-, AA-, C- ja D-kennot): 1.5 V
Ladattava litiumpolymeeriakku: 3,75 V
Transistori-transistorilogiikan (TTL) virtalähde: 5 V
PP3 paristo: 9 V
Auton sähköjärjestelmä: 12 V (nimellisjännite)
Kotitalouksien verkkovirta: 230 V RMS Euroopassa, Australiassa, Aasiassa ja Afrikassa, 120 V RMS Pohjois-Amerikassa, 100 V RMS Japanissa (ks. luettelo maista, joissa on verkkovirtapistokkeet, jännitteet ja taajuudet).
Pikaraitiotien kolmas raide: 600-700 V (ks. luettelo sähköisen raideliikenteen virtajärjestelmistä).
Suurnopeusjunan ilmajohdot: 25 kV RMS 50 Hz:n taajuudella, mutta poikkeuksia ks. luettelo sähköisen junaliikenteen virtajärjestelmistä.
Suurjännitesähkönsiirtolinjat: 110 kV RMS ja sitä korkeammat (1150 kV RMS on ennätys vuodesta 2005 lähtien)
Salama: Vaihtelee suuresti, usein noin 100 MV.

Huomautus: Kun edellä on mainittu "RMS" (keskimääräinen neliöjuuri), huippujännite on 2 {\displaystyle {\sqrt {2}}} ${\sqrt {2}}$ kertaa suurempi kuin sinimuotoisen signaalin RMS-jännite.

Yleismittarilla voidaan mitata kahden pisteen välinen jännite.

1,5 V:n C-kennoparistot

Voltin historia

Vuonna 1800 Alessandro Volta kehitti Luigi Galvanin kannattamaa galvaanista vastetta koskevan ammatillisen erimielisyyden seurauksena niin sanotun Voltan paalun, joka oli akun edeltäjä ja joka tuotti tasaista sähkövirtaa. Volta oli todennut, että tehokkain erilaisten metallien pari sähkön tuottamiseksi oli sinkki ja hopea. Kansainvälinen sähkökongressi, nykyisin Kansainvälinen sähkötekninen komitea (IEC), hyväksyi 1880-luvulla voltin sähkömotorisen voiman tunnukseksi. Voltti määriteltiin johtimen yli olevaksi potentiaalieroksi, kun yhden ampeerin virralla haihdutetaan yksi watti tehoa.

Aiheeseen liittyvät sivut

SI yksikön etuliitteitä varten
SI-sähkömagnetismin yksiköt
Volttimittari
Watt
Ampeeri

Etsiä