【#第一文档网# 导语】以下是®第一文档网的小编为您整理的《焦耳定律》，欢迎阅读！
焦耳定律 焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式：Q=I^2;×Rt（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导出:Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T 注意问题 电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，这时有Q=W。电热器和白炽电灯属于上述情况。 在串联电路中，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比。 在并联电路中，由于导体两端的电压相等，通电时间也相等，根据焦耳定律可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比。 电热器:利用电流的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。 焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。 非纯电阻电路：W=Pt=UIt 纯电阻电路：Q=W=Pt=UIt=u^2/R x t=I2Rt 定义 1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流 I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。 采用国际单位制，其表达式为Q=I^2;×Rt或热功率P=I^2;×R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳(J)、安培(A)、欧姆（Ω）、秒（s）和瓦特（W）。 焦耳定律在串联电路中的运用： 在串联电路中，电流是相等的，则电阻越大时，产生的热越多。 焦耳定律在并联电路中的运用： 在并联电路中，电压是相等的，通过变形公式，W=Q=Pt=U²/R×t，当U定时，R越大则Q越小。 需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即只有在像电热器这样的电路（纯电阻电路）中才可用Q=W=UIt= Q＝I^2;Rt =U^2/R×t。 另外，焦耳定律还可变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。 正确理解和使用焦耳定律 焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。 从焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。 若电流做的功全部用来产生热量。即W=UIt。 根据欧姆定律，有W=I^2;Rt。 需要说明的是W=U^2;/Rt和W=I^2;Rt不是焦耳定律，它们是从欧姆定律推导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立(纯电阻电路）。例如对电炉、电烙铁这类用电器，这两公式和焦耳定律才是等效的。 使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路，与欧姆定律使用时的对应关系相同。当题目中出现几个物理量时，应将它们加上角码，以示区别。 注意：W=UIt=Pt适用于所有电路，而W=I^2;Rt=U^2;/Rt只用于纯电阻电路（全部用于发热）。 实验原理 焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。 1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流 I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。 采用国际单位制，其表达式为Q=I^2*Rt或热功率P=I^2*R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。 焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。 焦耳定律在串联电路中的运用: 在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多. 焦耳定律在并联电路中的运用: 在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U定时,R越大则Q越小. 需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路，即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I^2Rt=U^2t/R。 另外，焦耳定律还可变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。 1．正确理解和使用焦耳定律 焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。遇到电流热效应的问题时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。 从焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。 需要说明的是和不是焦耳定律，它们是从欧姆定律推导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立。对电炉、电烙铁、电灯这类用电器，这两公式和焦耳定律是等效的。分析解决由电流通过用电器的放热问题时，应有，这样可以减少错误。 使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路，与欧姆定律使用时的对应关系相同。当题目中出现几个物理量时，应将它们加上角码，以示区别。 电功和电热的关系 (1)纯电阻电路，电功等于电热即UIt=I^2Rt (2)非纯电阻电路中，电功大于电热即UIt>I^2Rt 本文来源：https://www.dywdw.cn/8a12616727d3240c8447ef6f.html
下载此文档
搜索文档
阅读：
文档下载
2022-12-25
