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[!--downpath--]1841年,荷蘭化學家焦耳發現,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)。
1、焦耳定理在串聯電路中的應用:
在串聯電路中,電壓相等,電阻大的電器發熱量大。
焦耳定理在并聯電路中的應用:
2. 在并聯電路中,電流相等。 通過修改公式,W=Q=Pt=U2t/R,當U一定時,R越大,Q越小。
需要注意的是,焦耳定理和電功率公式W=UIt適用于任何器件和發熱量的估算焦耳定律純電阻公式,即只有在電熱這樣的電路(純內阻電路)中才能Q=W=UIt= I2Rt=U2t/R
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,與導體的電阻成反比,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
根據歐姆定理,有W=I2Rt
需要注意的是,W=U2t/R和W=I2Rt不是焦耳定理,它們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條件下才能成立(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焦耳定律純電阻公式,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。 題目中出現多個數學量時,應用下標標出,以示區別。 注:W=UIt=Pt適用于所有電路,而W=I2Rt=U2t/R僅用于純內阻電路(均為發熱)。