焦耳定律计算题及解题过程包括以下几个例子:
例1:
求电阻R两端的电压和通过它的电流强度,电阻R=20欧姆,通电时间t=5秒,电阻产生的焦耳热Q=100J
解题:已知电阻R=20欧姆,通电时间t=5秒,电阻产生的焦耳热Q=100J。根据焦耳定律,有:$Q = I^{2}Rt$。
将已知量代入公式,可得:$100 = (I \times 20)^{2} \times 5$
解得:I = 1A
由于没有提供电阻两端的电压,所以无法求出电压。
所以,电阻R两端的电压为:20V,通过它的电流强度为:1A。
例2:
有一段电热丝,接在220V的电源上,通电5min,产生的热量是4.9×10^{4}J,求电热丝的电阻
解题:已知电热丝接在220V的电源上,通电5min,产生的热量是4.9×10^4J。根据焦耳定律,有:$Q = I^{2}Rt$。其中$I$是电流强度,$t$是通电时间,$R$是电阻。
将已知量代入公式,可得:$4.9 \times 10^{4} = (I \times R \times 300)^{2}$
解得:$R = 8.4\Omega$
所以,电热丝的电阻为:8.4Ω。
例3:
有一段电热丝,接在电源上产生的热量为Q时,电流强度为I,通电时间为t,求这段电热丝的电阻
解题:已知电热丝接在电源上产生的热量为Q时,电流强度为I,通电时间为t。根据焦耳定律,有:$Q = I^{2}Rt$。其中$R$是电阻。
将已知量代入公式,可得:$R = \frac{Q}{I^{2}t}$
所以,这段电热丝的电阻为:$\frac{Q}{I^{2}t}$欧。
焦耳定律计算题:
已知一个电热器接在10V的电源上,通过它的电流强度为2A,通电时间为10s,求它产生的热量。
解题过程:
已知:$U = 10V$,$I = 2A$,$t = 10s$
根据焦耳定律:$Q = I^{2}Rt$,其中电阻R未知
代入数据可得:$Q = (2A)^{2} \times 10V \times 10s = 400\text{ }J$
所以,这个电热器产生的热量为400焦耳。