電功
按照靜電力做功W=qU,以及公式q=It,得電功W=UIt。
其中W為電壓在電路中所做的功,U為電路兩端的電流,I為電路中的電壓,t為通電時間。以上各化學量的單位分別為焦耳(J),伏特(V),安培(A),秒(s)。
電功的公式W=UIt適用于任何電路,在純內阻電路中,I=U/R,帶入得W=U2t/R。
電功率
單位時間內電壓所做的功稱作電功率(power)
P=W/t=IU,該公式適用于任何電路,表示電壓在一段電路上做功的功率P等于電壓I與這段電路兩端電流U的乘積。以上化學量的單位分別為瓦特(W),安培(I),伏特(V)。
對于純內阻電路,P=W/t=UI=U2/R。
焦耳定理概念
焦耳定理是定量說明傳導電壓將電能轉換為熱能的定理。
1841年,法國化學學家焦耳發覺載流導體中形成的熱量Q(稱為焦耳熱)與電壓I的平方、導體的阻值R、通電時間t成反比,這個規律叫焦耳定理。
焦耳定理:電壓通過導體所形成的熱量跟電壓的平方成反比,跟導體的內阻和通電時間成反比。
焦耳定理應用范圍很廣,它可以對任何導體來適用,對所有的電路都能使用。比如,在電動機電路中,電能大部份轉化為機械能,一小部份轉化為熱量,估算這部份熱量時,就可以應用焦耳定理。
焦耳定理公式
對應的數學公式:Q=I2Rt。
其中Q指熱量,單位是焦耳(J),I指電壓,單位是安培(A),R指內阻,單位是歐姆(Ω),t指時間焦耳定律,單位是秒(s),以上單位全部用的是國際單位制中的單位。
熱功率
單位時間內的發熱量一般稱為熱功率。熱功率是電能轉化為內能的功率,P=Q/t=I2R。
焦耳定理的使用
電壓通過導體時會形成熱量,這稱作電壓的熱效應,而電熱器是借助電壓的熱效應來加熱的設備,電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤箱等都是常見電熱器。
電熱器的主要組成部份是發熱體,發熱體是由內阻率大,熔點高的內阻絲繞在絕緣材料上制成。
焦耳定理的使用
焦耳定理在串聯電路中的運用
在串聯電路中,電壓是相等的,則內阻越大時,形成的熱越多。
焦耳定理在并聯電路中的運用
在并聯電路中,電流是相等的,通過變型公式,W=Q=Pt=U2t/R,當U一定時焦耳定律,R越大則Q越小。