焦耳定律公式的适用范围 焦耳定律公式

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谁介绍了焦耳定律的公式??
焦耳定律[1]:是定量解释电能通过传导电流转化为热能的定律 。
指出电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比 , 与导体的电阻成正比 , 与通电时间成正比 。
②公式:焦耳定律的数学表达式为Q = IRT , 推导出的公式为Q=UIt和Q = U/R× T , 前者公式普遍适用 , 推导出的公式适用于纯电阻电路 。
(3)注:电流做功都产生热量 , 即电能全部转化为内能 , 所以有Q = W , 电加热器和白炽灯都属于上述情况 。
(4)在串联电路中 , 由于通过导体的电流相等 , 通电时间相等 , 根据焦耳定律 , 导体产生的热量与电阻成正比 , 即 , 
(5)并联电路中 , 导体两端电压相等 , 通电时间相等 。根据 , 电流通过导体产生的热量与导体的电阻成反比 , 即 , 
⑥电加热器:利用电流的热效应来加热的设备 。电炉、电烙铁、电熨斗、电饭煲、电烤箱都是常见的电暖器 。电加热器的主要部件是发热元件 , 由高电阻率、高熔点的电阻丝缠绕在绝缘材料上制成 。
焦耳定律是定量解释电能通过传导电流转化为热能的定律 。
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和载流时间t成正比 , 这一定律称为焦耳定律 。
表达式为Q = I× RT或热功率P = I× R , 其中Q、I、R、T、P的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒、瓦特 。
焦耳定律是设计电气照明和电热设备以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应用:
在串联电路中 , 电流相等 , 所以电阻越大 , 产生的热量越多 。
焦耳定律在并联电路中的应用:
在并联电路中 , 电压相等 。通过变形公式 , W = Q = Pt = U/R× T , 当U固定时 , R越大 , Q越小 。
需要注意的是 , 焦耳定律和电功公式W=UIt适用于任何元件和发热的计算 , 即Q = W = UIT = Q = IRT = U ^ 2/r×T只能用于类似电加热器的电路(纯电阻电路) 。
此外 , 焦耳定律还可以转化为Q=IRQ(后者Q为电荷 , 单位为库仑(C)) 。
图为焦耳定律实验示意图 。
1.正确理解和使用焦耳定律 。
焦耳定律是一个应用广泛的实验定律 。遇到电流的热效应 , 比如需要计算电流通过某一电路时释放的热量;焦耳定律可以用来比较电路或导体释放的热量 , 即从电流热效应的角度考虑电路的要求 。
根据焦耳定律的公式 , 电流通过导体产生的热量与电流强度的平方、导体的电阻和通电时间成正比 。
如果电流所做的功全部用来产生热量 , 即W=UIt 。
根据欧姆定律 , w = IRT 。
需要注意的是 , W = U/RT和W = IRT不是焦耳定律 , 它们是由欧姆定律推导出来的 , 只有在电流做功将电能完全转化为热能的条件下才能成立 。对于电炉、烙铁、电灯等电器 , 这两个公式相当于焦耳定律 。
用焦耳定律公式计算时 , 公式中的每一个物理量都要对应同一个导体或电路 , 这和用欧姆定律时是一样的 。当题目中出现几个物理量时 , 要加上角度码 , 以示区别 。