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(shí)間。以上各化學(xué)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(nèi)阻電路中,I=U/R,帶入得W=U2t/R。
電功率
單位時(shí)間內(nèi)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(xué)量的單位分別為瓦特(W),安培(I),伏特(V)。
對(duì)于純內(nèi)阻電路,P=W/t=UI=U2/R。
焦耳定理概念
焦耳定理是定量說(shuō)明傳導(dǎo)電壓將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定理。
1841年,法國(guó)化學(xué)學(xué)家焦耳發(fā)覺(jué)載流導(dǎo)體中形成的熱量Q(稱為焦耳熱)與電壓I的平方、導(dǎo)體的阻值R、通電時(shí)間t成反比,這個(gè)規(guī)律叫焦耳定理。
焦耳定理:電壓通過(guò)導(dǎo)體所形成的熱量跟電壓的平方成反比,跟導(dǎo)體的內(nèi)阻和通電時(shí)間成反比。
焦耳定理應(yīng)用范圍很廣,它可以對(duì)任何導(dǎo)體來(lái)適用,對(duì)所有的電路都能使用。比如,在電動(dòng)機(jī)電路中,電能大部份轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,一小部份轉(zhuǎn)化為熱量,估算這部份熱量時(shí),就可以應(yīng)用焦耳定理。
焦耳定理公式
對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)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(nèi)阻,單位是歐姆(Ω),t指時(shí)間焦耳定律,單位是秒(s),以上單位全部用的是國(guó)際單位制中的單位。
熱功率
單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量一般稱為熱功率。熱功率是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率,P=Q/t=I2R。
焦耳定理的使用
電壓通過(guò)導(dǎo)體時(shí)會(huì)形成熱量,這稱作電壓的熱效應(yīng),而電熱器是借助電壓的熱效應(yīng)來(lái)加熱的設(shè)備,電爐、電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤箱等都是常見(jiàn)電熱器。
電熱器的主要組成部份是發(fā)熱體,發(fā)熱體是由內(nèi)阻率大,熔點(diǎn)高的內(nèi)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(lián)電路中的運(yùn)用
在串聯(lián)電路中,電壓是相等的,則內(nèi)阻越大時(shí),形成的熱越多。
焦耳定理在并聯(lián)電路中的運(yùn)用
在并聯(lián)電路中,電流是相等的,通過(guò)變型公式,W=Q=Pt=U2t/R,當(dāng)U一定時(shí)焦耳定律,R越大則Q越小。