電壓換算
國際單位制(SI)
免費線上電壓(電位差)單位換算工具,支援微伏特(μV)、毫伏特(mV)、伏特(V)、千伏特(kV) 4個SI國際電壓單位雙向即時換算,相鄰單位進率1000(1 kV = 1000 V = 10⁶ mV = 10⁹ μV)。輸入任一數值立即得到所有單位換算結果,一鍵交換來源目標單位,涵蓋電子工程、電力配電、電池選型、感測器訊號等常用場景,所有計算在瀏覽器本地完成,不上傳資料。
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kV→V→mV→μV每級×1000(小數點右移3位),反向÷1000(小數點左移3位),養成心算習慣快速發現輸入錯誤
代入U=IR、P=UI等公式時,務必把kV/mV/μV換算成V,電流用A,電阻用Ω,得到的功率才是W
選元件耐壓時按峰值(×√2)或尖峰(×2~3倍)留餘量,不要按110V有效值選110V耐壓電容(至少250V)
測未知電壓先用AC/DC最高檔試測,若讀數較小再逐步切小量程,避免超量程燒表;電壓檔並聯,電流檔串聯,不要搞混
V是電壓(電位),mAh是容量(電荷),Wh是能量,三者關係 Wh = V × Ah,選型時都要核對
斷電→驗電→掛牌(LOTO)→掛接地線→保持安全距離,使用絕緣工具和防護裝備,嚴禁單獨作業
mV/μV級量測需用屏蔽線、差動放大、低雜訊運算放大器、四線式連接,避免工頻干擾(60Hz)和熱電勢誤差
100V以內約0.2mm間距、220V推薦≥2mm、1kV以上需挖槽或開槽隔離,具體參考IPC-2221間距標準
電壓的SI單位是伏特(V),各詞頭單位以1000為進率:1 kV = 1000 V(伏特)= 1,000,000 mV(毫伏特)= 1,000,000,000 μV(微伏特)。相鄰單位差10³倍:1 V = 1000 mV,1 mV = 1000 μV,1 kV = 1000 V。即 kV → V → mV → μV 向右×1000,向左÷1000,是標準的SI千進位制,與電流、電容、電阻等其他電學單位一致。
伏特(Volt,符號V)是電壓/電位/電動勢的SI單位,以義大利物理學家亞歷山德羅·伏特(Alessandro Volta,伏打電堆發明者)命名。1伏特 = 1焦耳/庫侖(1 V = 1 J/C),即讓1庫侖電荷通過電路時做功1焦耳所需的電位差。2019年SI重新定義後,伏特由約瑟夫森常數Kⱼ(精確等於483597.8525×10⁹ Hz/V)導出,可透過超導約瑟夫森接面精確重現,精度極高。
歐姆定律是最基本的電路公式:U = I × R(電壓=電流×電阻),功率 P = U × I = U²/R = I²R。其中電壓U單位V,電流I單位A,電阻R單位Ω,功率P單位W。例如1kΩ電阻流過10mA電流時,電阻兩端電壓 U = 0.01A × 1000Ω = 10 V;110V市電接100W燈泡電流約0.9A。本工具可幫你把計算出的電壓值在kV/V/mV/μV之間快速切換。
常見電壓量級參考:心電訊號ECG約0.5-2mV(500-2000μV);熱電偶輸出幾十μV到幾十mV;腦波EEG約10-100μV;乾電池1.5V、USB 5V、手機鋰電池3.7V(滿電4.2V)、鉛酸蓄電池12V(額定)/13.8V(浮充);筆電變壓器19V;市電110V/220V;三相工業電220V/380V;電動車電池組48V/60V/72V/400V/800V;電力配電11.4kV/22.8kV、輸電69kV/161kV/345kV;靜電可達幾萬伏特;閃電1億~10億伏特。
IEC 60038及我國CNS規定:安全電壓特低電壓(SELV)額定值不超過42V(通常36V、24V、12V),乾燥環境一般認為36V以下安全,潮濕/金屬容器內作業應使用12V。真正致命的不是電壓本身而是電流,但電壓決定流過人體的電流大小——110V市電在乾燥環境可造成1-11mA電流(嚴重可致死),1000V以上有電弧危險,安全距離是主要防護手段。交流工頻(60Hz)比相同電壓直流和高頻更危險。
感測器和生物電訊號常非常微弱:熱電偶(K型)1℃約41μV,滿度1000℃只有41mV;心電圖R波峰值0.5-2mV,腦波圖α波10-100μV;應變計橋路輸出常常僅幾mV;收音機天線收到的廣播訊號可低至μV/m場強;光電二極體輸出nA~μA級經I/V轉換得到mV訊號。這些微弱訊號需用高增益低雜訊運算放大器放大到V級才能被ADC擷取,電路設計和除錯時必須熟悉μV↔mV↔V換算。
電池容量(mAh)表示能放出多少電荷(電荷量),標稱電壓(V)是電池的工作電位。能量(Wh) = 電壓(V) × 容量(Ah)。例如3.7V/3000mAh手機電池能量 = 3.7V × 3Ah = 11.1Wh;12V/100Ah鉛酸電池能量 = 12 × 100 = 1200Wh = 1.2kWh。電池充滿電和放電時電壓有差異(如鋰電3.0-4.2V,鉛酸10.5-14.4V),需結合電壓曲線判斷剩餘電量(SOC),本工具用於電壓單位換算。
μ是希臘字母Mu,標準英文鍵盤上沒有這個鍵,早期SPICE模擬、C程式設計、ASCII串列埠、元件絲印等不方便輸入μ,於是電子工程行業普遍用英文字母u代替μ(發音接近),uV = μV 是約定俗成寫法(如 100uV = 100μV)。示波器、三用電表、訊號產生器、電源面板上常見 uV/mV/V/kV 四種標註,mV/V/kV檔最常用。
直流(DC)電壓方向恆定不隨時間變化(電池、USB、電源變壓器輸出),交流(AC)電壓極性週期性變化(家用市電)。AC電壓通常指有效值(RMS),110V市電有效值110V對應峰值約155V、峰對峰值約310V。三用電表交流檔測到的是有效值,選TVS/壓敏電阻/電容耐壓元件時要按峰值而非有效值計算——如110V電路應選耐壓≥200V(250V常用)的電解電容。
kV級高壓應用:11.4kV/22.8kV是台灣配電標準電壓,69kV/161kV/345kV是遠距離輸電電壓;CRT顯示器陽極有20-30kV高壓;X光機球管幾十~150kV;靜電塗裝/靜電除塵幾十kV;電子槍、粒子加速器可到MV級。高壓作業必須斷電、掛牌、驗電、掛接地線、保持安全距離(11.4kV≥0.7m、69kV≥1.5m、161kV≥2m),穿絕緣防護用具,嚴禁活電作業。
電壓增益用dB表示:G(dB) = 20·log₁₀(Vout/Vin),因為功率P=U²/R,所以是20倍log(功率dB是10倍log)。6dB≈2倍電壓,20dB=10倍電壓,40dB=100倍電壓,60dB=1000倍電壓(正好跨越三個千進位制量級)。例如運算放大器開路增益100dB≈10⁵倍,即1mV輸入放大到100V輸出(受電源限制實際不可能)。射頻/音訊工程師常需在dB和電壓倍數之間換算。
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