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焦耳定律的公式及應(yīng)用

2020-01-20 09:26:34文/宋則賢

焦耳定律規(guī)定電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體的電阻成正比,和通過(guò)導(dǎo)體的電流的平方成正比,和通電時(shí)間成正比。下面整理焦耳定律的公式及應(yīng)用,供大家參考。

焦耳定律的公式及應(yīng)用

焦耳定律的公式

焦耳定律是定量說(shuō)明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。內(nèi)容是:電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比。焦耳定律數(shù)學(xué)表達(dá)式:Q=I2Rt;對(duì)于純電阻電路可推導(dǎo)出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U2/R)t。

應(yīng)用

從焦耳定律公式可知,電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流強(qiáng)度的平方成正比、跟導(dǎo)體的電阻成正比、跟通電時(shí)間成正比。若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量。即W=UIt。根據(jù)歐姆定律,有W=I2Rt。

需要說(shuō)明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導(dǎo)出來(lái)的,只能在電流所做功將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能的條件下才成立(純電阻電路)。例如對(duì)電爐、電烙鐵這類用電器,這兩公式和焦耳定律才是等效的。

使用焦耳定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí),公式中的各物理量要對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體或同一段電路,與歐姆定律使用時(shí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系相同。當(dāng)題目中出現(xiàn)幾個(gè)物理量時(shí),應(yīng)將它們加上角碼,以示區(qū)別。

注意:W=Pt=UIt適用于所有電路,而W=I2Rt=(U^2/R)t只用于純電阻電路(全部用于發(fā)熱)。

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