伏特

在載有1A恆定電流導線的兩點間消耗1W的功率，這兩點間的電位差就是1V。伏特也可以用公式表示為：1V= 1W/A。 ^[1] 

電壓的單位是伏特（volt），簡稱伏，在國際單位制（SI）中符號為V，即電場力將1庫侖（C）正電荷由a點移至b點所做的功為1焦耳（J）時，a、b兩點間的電壓為1V。 ^[2] 

有時也需用千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）作電壓的單位。 ^[2] 

1V=10³mV=10^-3kV ^[7] 

在電學中有三種電的單位名稱：安培、歐姆和伏特。它們都是以發明者的名字命名的，以紀念他們對人類做出的偉大貢獻。其中，電位差的單位名稱“伏特”，就是以亞歷山德羅·伏特的名字命名的。 ^[3] 

1745年2月18日，亞歷山德羅·伏特出生於意大利米蘭的個貴族家庭。自從在學校讀書後，他就對自然科學十分感興趣。在24歲時，由於發表了一篇學術論文，引起了學術界的注意。29歲時，他就任科莫皇家學校的物理教授。幾年後，他又擔任了帕多瓦大學的校長。 ^[3] 

伏特很早就開始了電學的研究。1780年，意大利的一位解剖學教授，偶然發現做試驗的青蛙腿因與金屬相連，只要在雷雨來臨時，蛙腿就會發生痙攣。幾年後又發現只要是兩種不同的金屬組成的環與蛙腿相接，也會產生痙攣現象。伏特聽到這一消息，決心揭開“青蛙實驗”的秘密。經過多次的實驗，伏特有了新突破，終於打開了電學的大門。伏特發現不用動物也可以產生電流，並於1800年展示了第一個電池一伏特電池，當時又稱伏打電堆。它是用鋅片和銀片相間疊在一起，中間加有浸透了鹽水的布片。不久，伏特又做了改進，將銅片與鋅片放在盛有稀硫酸的容器中，並將幾個這樣的容器連接起來，成為“伏特電池”。伏特電池的發明，改變了電學的面貌，使科學家們有了持久的電流源，為人們提供了電能應用的可能性。當伏特電池傳到英國時，許多科學家繼續進行實驗、觀察，促進了電化學的誕生和電磁場理論的確立。後來，伏特又發明了電位序、驗電器、儲電器及起電盤等，使電學研究又邁上了一個新台階。 ^[3] 

人們為了紀念伏特在物理學方面的偉大貢獻，即用他的姓氏作為電動勢、電位差及電壓的單位名稱，定名為“伏特”，簡稱“伏”。由於傑出的科學成就，他被選為英國皇家學會會員及法國科學院院士。 ^[3] 

從1990年1月1日起，包括中國在內的世界絕大多數國家將修改各自的電壓和電阻單位基準，以使其更準確地復現國際單位制SI的電壓單位伏特和電阻單位歐姆。我國伏特基準的調整量為8.9ppm，歐姆基準的調整量為1.53ppm。受其影響，其它一些電參量，如電流、交流電壓、功率等也要進行相應調整。這次世界性的基準改值工作引起了各國工業、商業和科學技術界的高度重視。各國標準計量學界人士就改值工作進行了大量的工作。他們通過發表論文、舉辦講座等多種形式，向有關部門進行理論指導和實際操作措施的説明。我國國家計量管理局也於1989年9月中旬，在成都召開全國各大區計量局及主要計量儀器科研院所代表會議，佈置我國的改值工作實施辦法。這次伏特和歐姆基準改值是由國際計量委員會（CIPM）提出，並統一指導進行的。國際計量委員會受國際計量大會（CGPM）的領導，負責指導和監督國際計量局（BIPM）的工作，並定期召開會議建立各國計量機構的協作。電學諮詢委員會（CCE）是國際計量委員會所屬的八個專業諮詢委員會之一，負責國際電學單位和計量標準的研究工作；提出修改單位定義和量值的建議，以促進國際單位制SI及其導出單位的正確定義、實現、保持和復現。根據它的建議，國際計量委員會可以就電學單位的定義及其復現方法等問題直接做出決定，或提交國際計量大會批准。在必要時，CCE可以組織工作組，就某一問題進行專門研究。 ^[4] 

鑑於各國伏特和歐姆基準與國際單位制SI單位之間存在的偏差以及各國標準之間的離散性日趨擴大等問題，CCE在1986年的第十七屆會議上，決定成立兩個工作組，分別對約瑟夫遜效應（Josephson Effect）和量子化霍爾效應（Quantum Hall Effect）應用於伏特和歐姆復現標準的建立及其物理常數的確定進行研究。這兩個工作組在大量的和精密的工作基礎上，於1988年6月向CCE提交了研究工作報告。報告着重分析了近年來各國約瑟夫遜效應伏特基準和量子化霍爾效應歐姆基準的發展情況；根據約瑟夫遜常數（Josephson Constant）和克里青常數（Von Klitzing Constant）的最新計量結果，提出了這兩個常數的新量值。CCE研究並討論了這兩項工作報告，決定建議各國從1990年1月1日起採用新的約瑟夫遜常數和克里青常數，據此修改現行的伏特和歐姆基準值，規定今後各國一律應用約瑟夫遜效應和量子化霍爾效應建立伏特和歐姆標準，如不具備上述手段的，也要將其標準與上述標準進行比對而確定量值。這項決議隨後得到了國際計量大會的批准。 ^[4] 

根據新的約瑟夫遜常數，大多數國家的伏特基準調整量為8.065ppm；美國為9.246ppm；法國為6.741ppm；蘇聯為3.565ppm。如圖1所示。根據我國的具體情況，國家計量院決定我國的伏特基準調整量為8.9ppm。 ^[4]