第三节:焦耳定律
1.内容:电流通过导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
2.数学表达式为 Q=I²Rt。
各物理量的单位:
Q→J，I→A，R→Ω，t→s
3.电热的其他计算公式:
根据欧姆定律,可推导出:
Q=W =UIt=U²t/R
注意:这两个公式只适用于纯电阻用电器.
4电热和电功:两个不同的物理量。
4.1只有在纯电阻电路中,即消耗的电能全部转化成内能时,电热在数值上才与电功相等,此时Q=I²Rt=W=
UIt=U²t/R=Pt,即计算电功的公式均可以用来求电热。
4.2若电路不是纯电阻电路,如电动机、电风扇、电冰箱、电视机等,此时消耗的电能只有一部分转化为内能,即W>Q,这时求电热只能用公式Q=I²Rt,求电,功只能用W=UIt=Pt。
5电功、电功率和电热的计算公式总结
6电热与热量
6.1电热器产生的热量:Q放=I²Rt。
6.2物体温度升高时吸收的热量:
Q吸=CmΔt。
说明:
理想情况下电热器产生的热量全部被物体吸收,即Q放=Q吸,亦即I²Rt=CmΔt，而实际情况下,电热器产生的热量并不能全部被有效吸收,此时Q放>Q吸。
6.3.热效率η=Q吸/Q放 ×100%
=CmΔt/I²Rt ×100%<1。
说明:
在纯电阻电路中,热效率η =Q吸/W,其中Q吸为物体吸收的热量,W为用电器消耗的电能。
