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[!--downpath--]焦耳熱
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哪些是焦耳熱
電壓通過導(dǎo)體時(shí)可以形成熱量，這些熱量稱作焦耳熱，與其他熱量一樣，單位為焦耳。當(dāng)電壓所做的功全部形成熱量，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能[也叫熱能]，該電路為純內(nèi)阻電路，這時(shí)有：
依照電功的公式，我們有【U指電流，單位是伏特（V）】：
或則依照歐姆定理（歐姆定理本身只在純內(nèi)阻電路中創(chuàng)立），我們有：
類似白熾燈，電爐絲，電熱水器這樣就屬于上述情況。
焦耳定理
焦耳定理是定量說明傳導(dǎo)電壓將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定理。內(nèi)容是：電壓通過導(dǎo)體形成的熱量跟電壓的二次方成反比焦耳定律電熱公式焦耳定律電熱公式，跟導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比，跟通電的時(shí)間成反比。焦耳定理物理表達(dá)式：Q=I^2R*t（適用于所有電路）；對(duì)于純內(nèi)阻電路可推導(dǎo)入：Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U^2/R)t
電壓通過導(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。
焦耳定理規(guī)定：電壓通過導(dǎo)體所形成的熱量和導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比，和通過導(dǎo)體的電壓的平方成反比，和通電時(shí)間成反比。該定理是美國科學(xué)家焦耳于1841年發(fā)覺的。焦耳定理是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定理，它可以對(duì)任何導(dǎo)體來適用，范圍很廣，所有的電路都能使用。遇見電壓熱效應(yīng)的問題時(shí)，比如要估算電壓通過某一電路時(shí)放出熱量；比較某段電路或?qū)w放出熱量的多少，即從電壓熱效應(yīng)角度考慮對(duì)電路的要求時(shí)，都可以使用焦耳定理。
公式為：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，單位是秒（s），以上單位全部用的是國際單位制中的單位。
焦耳熱求解
1、若感應(yīng)電壓是非周期性變化的，由能量守恒定理求焦耳熱
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，若感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電壓是由導(dǎo)體棒切割磁感線運(yùn)動(dòng)形成的，但數(shù)值是非周期性變化，則感應(yīng)電壓的焦耳熱就可由能的轉(zhuǎn)化與守恒定理或動(dòng)能定律求解。
2、若感應(yīng)電壓是恒定的，通常借助焦耳定理求解
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，若感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電壓是通過磁場(chǎng)變化或?qū)w切割運(yùn)動(dòng)形成的，且數(shù)值穩(wěn)定，則感應(yīng)電壓的焦耳熱就可直接由焦耳定理求解。
3、若感應(yīng)電壓是周期性變化的。由Q=IRt（其中I為電壓的有效值）求焦耳熱
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，若感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電壓是通過磁場(chǎng)變化或?qū)w切割磁感線運(yùn)動(dòng)形成的，且數(shù)值是周期性變化，則感應(yīng)電壓的焦耳熱就可由Q=IRt（其中I為電壓的有效值）求解。
焦耳熱為何只和電壓有關(guān)
中學(xué)數(shù)學(xué)熱學(xué)知識(shí)中的“閉合電路的歐姆定理”引入了“電源電阻”的概念，指出，一個(gè)電流足夠大的電源上接一個(gè)內(nèi)阻足夠小的負(fù)載時(shí)，由于電源內(nèi)部本身電阻的存在，電路中的電壓大小不能無限制減小，而是存在一個(gè)極限。
電路在估算電壓時(shí)，非常是估算電路總內(nèi)阻時(shí)，須要在負(fù)載內(nèi)阻的基礎(chǔ)上加上電源電阻，這就造成一個(gè)電阻很大的電源（例如一個(gè)快沒電的電瓶），它的開路電流很大，而且雖然給電源漏電，短路線中的電壓仍然很小。再來回答題主的問題。由于電源存在電阻，通過Q=U^2/R*t來估算熱量時(shí)，這兒的R就不單單只是估算對(duì)象的R了，而應(yīng)當(dāng)包含有U的電阻。
使用電壓來表征焦耳熱就不存在這個(gè)問題了，電路中的電壓就是電源電流和電路內(nèi)阻兩個(gè)數(shù)學(xué)量同時(shí)作用的結(jié)果，不須要更多的中間運(yùn)算，表征更確切！一節(jié)1.5V的普通電瓶?jī)啥寺╇娦纬傻臒崃课幢睾艽螅粋€(gè)兩端電流1.5V的充電完畢的超級(jí)電容漏電則可以把短路線熔化，就是這個(gè)道理！
焦耳熱應(yīng)用——電網(wǎng)焦耳熱融冰技術(shù)
電網(wǎng)焦耳熱融冰技術(shù)是指流漏電融冰、直流融冰和并聯(lián)電容補(bǔ)償無功電壓融冰的合稱。介紹了三種焦耳熱融冰方式的工作原理和應(yīng)用情況，通過剖析和公式估算，對(duì)比了這三種焦耳熱融冰的主要技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)，包括融冰電源容量、線路融冰厚度、融冰壓降、融冰消耗有功和無功功率等參數(shù)。按照技術(shù)參數(shù)對(duì)其融冰適用范圍、系統(tǒng)影響、操作難易程度和經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行了剖析。
輸配電線路覆冰車禍在我國頻繁發(fā)生，線路覆冰己經(jīng)成為殃及我國電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要誘因。國外外現(xiàn)有的融冰方式和融冰武器，受電網(wǎng)構(gòu)架、工程造價(jià)和操作難度等誘因影響和阻礙，無法大范圍使用，沒有在水災(zāi)發(fā)生時(shí)發(fā)揮全部功能和作用。綜合比較來看，對(duì)電力線融冰Z有效的方式是焦耳熱融冰法，即通過減小流經(jīng)導(dǎo)線的電壓使覆冰導(dǎo)線發(fā)熱，來實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)線融冰的功能。目前焦耳熱融冰法應(yīng)用較多的是交流漏電融冰法、直流融冰法和并聯(lián)電容補(bǔ)償無功電壓融冰法。
交流漏電融冰通過估算漏電點(diǎn)的漏電電壓，人為地將兩相或則單相導(dǎo)線漏電，漏電電壓控制在導(dǎo)線容許的Z大電壓范圍之內(nèi)，達(dá)到線路融冰的目的。交流漏電融冰法在美國己達(dá)到了實(shí)用化的階段:美國巴什基爾電網(wǎng)使用漏電融冰技術(shù)融冰;日本水電局1993年開始采用漏電電壓融冰。