焦耳定律是定量说明电热与电流、电阻和时间间关系的定律,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,跟通电时间成正比。焦耳定律数学表达式为:Q=I²Rt。
若用电流流过纯电阻电路(只产生热)时,焦耳定律的公式为:Q=IUt。其中,Q代表产生的热量,I代表电流,U代表电压,t代表通电时间。
此外,焦耳定律还可以推导出:P=I²R(功率)=U²/R(电阻)。这些公式在电路分析和电学实验中有着广泛的应用。
题目:一个电热水壶,额定电压为220V,额定功率为1100W。求:
1. 电热水壶正常工作时,每秒钟产生的热量是多少焦耳?
解:根据焦耳定律,电热水壶每秒钟产生的热量为:
Q = W = Pt = 1100W x 1s = 1100J
答案:电热水壶每秒钟产生的热量为1100焦耳。
这个例子中,我们使用了焦耳定律来计算电热水壶正常工作时每秒钟产生的热量。焦耳定律的表达式为Q = W,其中Q是热量,W是功,P是功率。在这个例子中,我们已知功率和时间,从而求出了每秒钟产生的热量。