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化學焦耳定理材料
焦耳定理的定義
當電壓通過導體時,會形成熱量,這稱為電壓熱效應,電加熱器是利用電壓熱效應加熱的裝置。 電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤箱等都是常見的電加熱器。電加熱器的主要成分是電壓的加熱作用
電壓熱效應
發熱體是由高內阻率、高熔點的內阻絲纏繞在絕緣材料上制成。
焦耳定律規定,電壓通過導體所產生的熱量與導體的內阻成反比,與通過導體的電壓的平方成反比焦耳定律的內容是啥,與通電時間成反比。 該定理是美國科學家焦耳于1841年發現的。焦耳定理是一個實驗定理,它可以適用于任何導體,而且范圍很廣,所有電路都可以使用。 遇到電壓的熱效應問題時,比如估算電壓通過某個電路時釋放的熱量; 比較某一電路或導體放出的熱量,即從電壓熱效應的角度考慮電路的要求時,可以用到焦耳定理。
焦耳定理的應用
從焦耳定理的公式可以看出,電壓通過導體產生的熱量與電壓硬度的平方成反比,與導體的內阻成反比,與通電時間成反比。 如果電壓所做的功全部用于形成熱量。 即W=UIt。 根據歐姆定律,有W=I?Rt。
需要注意的是,W=(U^2/R)t是由歐姆定理推導出來的,只有在電壓所做的功將所有電能轉化為熱能的情況下才能成立(純內阻電路) . 對于電爐、電烙鐵等家用電器,這兩個公式相當于焦耳定理。
用焦耳定律公式估算時,公式中各化學量應對應同一導體或同一段電路,與用歐姆定律時的對應關系相同。 當題目中出現多個數學量時,應在其上加鉸鏈以示區別。
注:W=Pt=UIt適用于所有電路,而W=I?Rt=(U^2/R)t僅用于純內阻電路(均為發熱)。
焦耳定理的實驗原理
焦耳定理是定量描述電能通過傳導電壓轉化為熱能的定理。 1841年,法國化學家焦耳發現通電導體中形成的熱量Q(稱為焦耳熱)與電壓I的平方、導體的電阻R和通電時間t成反比。 這個定律叫做焦耳定理。 采用國際單位制,其表達式為Q=I2Rt或熱功率P=I2R,其中Q、I、R、t、P的單位為焦耳(J)、安培(A)、歐姆(Ω )、秒 (s) 和瓦特 (W)。 焦耳定理在串聯電路中的應用:在串聯電路中,電壓相等,內阻越大,形成的熱量就越多。 焦耳定理在并聯電路中的應用: 在并聯電路中,電流相等,通過修改公式,W=Q=PT=U2/RT。 當U一定時焦耳定律的內容是啥,R越大,Q越小。 需要注意的是,焦耳定理和電功率公式W=UIt只適用于純內阻電路,即Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R只能用于電熱之類的電路。 另外,焦耳定理也可以轉化為Q=IRQ(前面的Q是電荷量,單位是庫侖(C))。 需要注意的是, 和 都不是焦耳定理,它們是從歐姆定理推導出來的,只有在電壓所做的功將電能全部轉化為熱能的條件下才能成立。 對于電爐、電烙鐵、電燈等家用電器,這兩個公式等價于焦耳定理。 在分析和解決電壓通過家用電器引起的吸熱問題時,應該這樣做,以減少誤差。
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