国际计量单位DR 国际计量单位 7大国际单位制( 四 ) _计量单位

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图8：四种相互作用示意图

3 电压（U）的单位：伏特（符号V）

伏特（Count Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Volta，1745年－1827年），是意大利的一名物理学家。在伏特之前，人们只能应用摩擦发电机，再将电存放在莱顿瓶中储存，以供使用。这种方式相当麻烦，所得的电量也受限制。1800年，已经55岁的伏特发明了伏特电堆，其实就是电池，不过在早期是被称为“电堆”，这可能跟它的形状有关（如下图所示）。伏特的这项发明使得电的取得变得非常方便。

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图9：伏特电堆原理图

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图10：伏特亲手制作的伏特电堆

实验中，他把金属银条和金属锌条浸入强酸溶液中时，发现在两个金属条之间竟然产生了稳定而又强劲的电流。于是，他把浸透盐水的绒布或纸片垫在锌片与银片之间，平叠起来。伏特用这种化学方法成功地制成了世界上第一个伏特电推。伏特电堆实际上就是串联的电池组，也是我们现在所用电池的原型。伏特电池的发明，使得科学家可以用比较大的持续电流来进行各种电学研究。伏特电池是一个重要的起步，它带动了后续电气相关研究的蓬勃发展。

1807年，法国军团征服了意大利，法兰西第一帝国皇帝拿破仑特意在巴黎接见了伏特。为了表彰他对科学所作出的贡献，1810年拿破仑封他为伯爵，并给予了伏特一大笔钱。1827年3月5日，伏特去世，终年八十二岁。为了纪念他，1881年国际电学大会将电动势(电压)单位取名伏特（V）。

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图11：伏特画像

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图12：伏特为拿破仑演示伏特电堆

电压是推动电荷定向移动形成电流的原因。电流之所以能够在导线中流动，是因为在电流中有着高电势和低电势之间的差别。这种差别就叫电势差，也叫电压。换句话说，在电路中，任意两点之间的电位差称为这两点的电压。

在国际单位制中，1伏特定义为对每1库仑的电荷做了1焦耳的功。具体实践来讲，我们在日常生活中会经常接触电压和伏特（简称伏）这个两个名词，可以说所有电器都离不开电压这个基本的单位量。如7号电池上会注明1.5V，表示可以提供1.5V的电压输出；国内的手机、笔记本的充电器上一般都会有“输入AC100-240V”字样，它表示充电器需要插在100-240V的交流电源上；我们轿车上的电瓶电压一般是12V左右。

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图13：从左往右依次：7号电池、笔记本充电器、手机充电器、汽车电瓶

4 电阻（R）的单位：欧姆（符号Ω）

欧姆（Georg Simon Ohm，1787-1854），德国的物理学家，因发现欧姆定律而被世人所知。欧姆定律的公式是R=U/I，或U=IR 。它表示在一段电路中，电流与电阻的乘积等于电压。欧姆定律以清晰的概念、简明的形式，把握了电路现象的本质和规律；它不仅是直流路计算的基础，也是交流电路及电路微观过程定量关系的客观反映。我们在初中时便都学会了这个简单的基本公式，可在当年人们连电压、电阻这些概念还不是十分清楚的时候，欧姆能够通过实验的方法得出这个定律，是相当的厉害！

欧姆在1813年博士毕业后一直在中学当老师，由于他一直喜欢研究电学和动手制作实验装置，因此他一边教学一边钻研刚刚兴起的电学。当时已经有人开始研究金属电导率，人们发现不同金属、不同长度、不同横截面的金属导体在电路中对电流不同的影响。于是在前人的基础上，欧姆利用库仑在1785年发明扭称实验，伏特1800年发明电池，安培1820年引入电流强度的概念等等，制作了巧妙的测量装置，并经过了大量的了实验、推理、计算，最终于1826年确定了欧姆定律。1881年国际电学大会将电阻的单位定为欧姆（Ω）。
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图14：欧姆

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