焦耳定律內(nèi)腔羨容如下:
焦耳定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,適用于所有電路,是定量說(shuō)明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。焦耳定律規(guī)定:電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體的電阻成正比,和通過(guò)導(dǎo)體的電流的平方成正比,和通電時(shí)間成正比。
焦耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式:Q=I2Rt,對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U2/R)t。
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量,這叫做電流的熱效應(yīng),而電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)加罩圓談熱的設(shè)備,電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐等都是常見(jiàn)電熱器。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體,發(fā)熱體是由電阻率大,熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成。
應(yīng)用:
從焦耳定律公式可知,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流強(qiáng)度的平方成正比、跟導(dǎo)體的電阻成正比、物碰跟通電時(shí)間成正比。若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量。即W=UIt。根據(jù)歐姆定律,有W=I2Rt。
需要說(shuō)明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導(dǎo)出來(lái)的,只能在電流所做功將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的條件下才成立,純電阻電路。例如對(duì)電爐、電烙鐵這類用電器,這兩公式和焦耳定律才是等效的。
使用焦耳定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),公式中的各物理量要對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體或同一段電路,與歐姆定律使用時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系相同。當(dāng)題目中出現(xiàn)幾個(gè)物理量時(shí),應(yīng)將它們加上角碼,以示區(qū)別。