Cosa sta facendo il chilogrammo nella definizione dell'unità volt?

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La mia domanda si ispira a questo: perché i farad moltiplicati per gli ohm producono un risultato che ha un'unità di secondi?

Voglio chiedere cosa sta facendo il chilogrammo in questa equazione:

V = \frac{k g \cdot m^{2}}{A \cdot s^{3}}

$\mathrm{V = \frac{kg \cdot m^2}{A \cdot s^3}}$

units

— Kamil
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La cancellazione dell'unità è strana: what-if.xkcd.com/11

— Volker Siegel

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Fa parte della Forza. Bene, forza davvero. Che è l'accelerazione dei tempi di massa.

$\mathrm{V=\dfrac{J}{C}}$

$\mathrm{J = N\cdot m}$

$\mathrm{N = \dfrac{kg\cdot m}{s^2}}$

$\mathrm{C = A\cdot s}$

— Ignacio Vazquez-Abrams
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"Usa la forza, Kamil!"

— Kroltan,

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La tensione viene utilizzata per misurare la differenza di potenziale tra un punto e un punto di riferimento. Il punto di riferimento quando la sua tensione di terra diventa un nodo o una tensione di punto. Ora il potenziale è definito come "Lavoro svolto per portare una carica punti dall'infinito alla posizione data". Il lavoro svolto è la forza moltiplicata per lo spostamento e la forza coinvolge la massa della particella (unità + ve carica), che nelle unità SI è in kg.

— achoora
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Questo spiega perché , mentre la risposta accettata è solo un mucchio di formule che hanno davvero senso solo se capisci già perché.

— David Richerby,

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Lascia che sia potenza in watt, sia corrente in ampere, sia lavoro in Joules, $P$ $I$ $W$

Accelerazione in metri al distanza in metri, Massa in kg. $A$ $\text{second}^2$ $D$ $M$

Tempo in secondi, Forza in newton etensione in volt. $T$ $F$ $V$

Sappiamo che so $P = V \cdot I$ . $V = \dfrac{P}{I}$

La fisica di base dovrebbe dirti che il potere è lavoro diviso per il tempo . $P = \dfrac{W}{T}$

Il lavoro è Forza tempi distanza $W = F \cdot D$

La forza è massa per accelerazione . $F = M \cdot A$

Mettendo tutto questo insieme vediamo.

$V = \dfrac{P}{I} = \dfrac{W}{I \cdot T} = \dfrac{F \cdot D}{I \cdot T} = \dfrac{M \cdot A \cdot D}{I \cdot T} = \dfrac{M \cdot D \cdot D}{I \cdot T \cdot T^2} = \dfrac{M \cdot D^2}{I \cdot T^3}$

Using standard SI units the volt is therefore $\dfrac{\mathrm{kg} \cdot \mathrm{m}^2}{\mathrm{A} \cdot \mathrm{s}^3}$

— Warren Hill
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Imagine a uniform electric field, pointing to the right. Consider two points A,B, where B is one meter to the right of A. Suppose the difference in potential between A and B is one volt.

At point A, put an object with a mass of one kilogram which has a positive charge of one coulomb (one amp-second). The object will be pushed towards B by the electric field. As it moves towards B, it will experience a force sufficient to accelerate it at a rate of one meter per second per second.

In other words, one volt is the potential difference which, over a distance of one meter, will cause an object with charge one coulomb and mass one kilogram to accelerate at a rate of one meter per second per second.

If the object's mass were two kilograms, it would only accelerate at one-half meter per second per second.

— Nate Eldredge
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As other have mentioned, voltage is a measure of energy per unit charge. But in the physics of E&M fields, voltage is also used to calculate the electric field. Specifically:

- E = \nabla V

$-E = \nabla V$

In English, this means that the gradient of the voltage gives the electric field. (If you don't know vector calculus, think of it as the vector equivalent of E = dV/dx.) The units of the electric field are Newtons/Coulomb (force / charge), and mass is part of the definition of force. That's why the kilogram is there -- the energy in an electric circuit is transferred through a force field! You can see this more clearly if you separate out the units:

P h y s i c s : V o l t a g e = E f i e l d \cdot d i s t a n c e

$Physics: Voltage = Efield \cdot distance \space$

U n i t s : V = \frac{N}{C} \cdot m

$Units: V = \frac{N}{C} \cdot m$

V = N \cdot \frac{1}{C} \cdot m

$V = N \cdot \frac{1}{C} \cdot m$

V = \frac{k g \cdot m}{s^{2}} \cdot \frac{1}{A \cdot s} \cdot m

$V = \frac{kg \cdot m}{s^2} \cdot \frac{1}{A \cdot s} \cdot m$

V = \frac{k g \cdot m^{2}}{A \cdot s^{3}}

$V = \frac{kg \cdot m^2}{A \cdot s^3}$

— Adam Haun
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As an interesting side light. It may soon be that the kilogram is defined in terms of the volt. (Well more than just the volt.) See the watt balance.

— George Herold
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"Any laboratory which had invested the (very considerable) time and money in a working watt balance would be able to measure masses to the same accuracy as they currently measure the Planck constant." Infinite awesomeness achieved.

— Ignacio Vazquez-Abrams

@IgnacioVazquez-Abrams, I read a nice physics today article about it few months ago, still here.nymanz.org/Nonlinear/documents/…

— George Herold

although I find this an interesting find and a valuable comment, it doesn't even try to answer the question asked... George, please try to answer what kg is doing in V definition, otherwise this answer would be eligible to be flagged as "not an answer".

— vaxquis

@vaxquis, flag away :^) I thought everyone else answered the question. I guess if you read between the lines, the implication is that there are a limited number of fundamental constants. And a force can be mass * acceleration (little g) or B x I * L (a current in a B field for some length.)

— George Herold

little g is actually the earth's gravitational constant, not acceleration. Acceleration is a.

— vaxquis