电功
按照静电力做功W=qU,以及公式q=It,得电功W=UIt。
其中W为电压在电路中所做的功,U为电路两端的电流,I为电路中的电压,t为通电时间。以上各化学量的单位分别为焦耳(J),伏特(V),安培(A),秒(s)。
电功的公式W=UIt适用于任何电路,在纯内阻电路中,I=U/R,带入得W=U2t/R。
电功率
单位时间内电压所做的功称作电功率(power)
P=W/t=IU,该公式适用于任何电路,表示电压在一段电路上做功的功率P等于电压I与这段电路两端电流U的乘积。以上化学量的单位分别为瓦特(W),安培(I),伏特(V)。
对于纯内阻电路,P=W/t=UI=U2/R。
焦耳定理概念
焦耳定理是定量说明传导电压将电能转换为热能的定理。
1841年,法国化学学家焦耳发觉载流导体中形成的热量Q(称为焦耳热)与电压I的平方、导体的阻值R、通电时间t成反比,这个规律叫焦耳定理。
焦耳定理:电压通过导体所形成的热量跟电压的平方成反比,跟导体的内阻和通电时间成反比。
焦耳定理应用范围很广,它可以对任何导体来适用,对所有的电路都能使用。比如,在电动机电路中,电能大部份转化为机械能,一小部份转化为热量,估算这部份热量时,就可以应用焦耳定理。
焦耳定理公式
对应的数学公式:Q=I2Rt。
其中Q指热量,单位是焦耳(J),I指电压,单位是安培(A),R指内阻,单位是欧姆(Ω),t指时间焦耳定律,单位是秒(s),以上单位全部用的是国际单位制中的单位。
热功率
单位时间内的发热量一般称为热功率。热功率是电能转化为内能的功率,P=Q/t=I2R。
焦耳定理的使用
电压通过导体时会形成热量,这称作电压的热效应,而电热器是借助电压的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤箱等都是常见电热器。
电热器的主要组成部份是发热体,发热体是由内阻率大,熔点高的内阻丝绕在绝缘材料上制成。
焦耳定理的使用
焦耳定理在串联电路中的运用
在串联电路中,电压是相等的,则内阻越大时,形成的热越多。
焦耳定理在并联电路中的运用
在并联电路中,电流是相等的,通过变型公式,W=Q=Pt=U²t/R,当U一定时焦耳定律,R越大则Q越小。