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J2375 焦耳定律演示器初高中物理實(shí)驗(yàn)器材教學(xué)儀器

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應(yīng)用領(lǐng)域 綜合

焦耳定律(Joule's Law)是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)換為熱能的定律。內(nèi)容是:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量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。

焦耳定律規(guī)定:電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量和導(dǎo)體的電阻成正比,和通過導(dǎo)體的電流的平方成正比,和通電時(shí)間成正比   。該定律是英國科學(xué)家焦耳于1841年發(fā)現(xiàn)的。焦耳定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,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。遇到電流熱效應(yīng)的問題時(shí),例如要計(jì)算電流通過某一電路時(shí)放出熱量;比較某段電路或?qū)w放出熱量的多少,即從電流熱效應(yīng)角度考慮對(duì)電路的要求時(shí),都可以使用焦耳定律。公式如下:
其中Q指熱量,單位是焦耳(J),I指電流,單位是安培(A),R指電阻,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。
從焦耳定律公式可知,電流通過導(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產(chǎn)生熱量。即W=UIt。根據(jù)歐姆定律,有W=I2Rt
需要說明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導(dǎo)出來的,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




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