焦耳定律适用于任何电路,对于纯电阻电路可推导出:Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T也就是说Q=I²RT适用任何电路,而推导公式只适用于纯电阻电路。
焦耳定律的定义是什么
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。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,跟通电的时间成正比。焦耳定律数学表达式:Q=I²Rt;对于纯电阻电路可推导出:Q=W=Pt;Q=UIt;Q=(U²/R)t。
焦耳定律规定:电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比,和通过导体的电流的平方成正比,和通电时间成正比,该定律是英国科学家焦耳于1841年发现的。
焦耳定律是一个实验定律,它可以对任何导体来适用,范围很广,所有的电路都能使用。遇到电流热效应的问题时,例如要计算电流通过某一电路时放出热量;比较某段电路或导体放出热量的多少,即从电流热效应角度考虑对电路的要求时,都可以使用焦耳定律。
公式如下:Q=I²Rt。其中Q指热量,单位是焦耳(J),I指电流,单位是安培(A),R指电阻,单位是欧姆(Ω),t指时间,单位是秒(s),以上单位全部用的是国际单位制中的单位。
焦耳定律与电功公式的区别
1、计算公式不同,焦耳热的公式为Q=I²Rt,电功的公式为W=UIt。
2、能量转化不同,焦耳热是电能全部转化内能,电功是电能转化为其他形式的能。
3、大小不同,一般情况下,焦耳热小于电功,只有纯电阻电路,焦耳热等于电功。
焦耳定律为什么和电压无关
焦耳定律里面Q=I²Rt,I=U/R,实际上I、U、R三个参数,我们只要确定两个,另外一个就已知了,当你已经确定电流和电阻的时候,U=IR就已经确定下来了,电流和电压已经绑定在一起了,就不是变量了,这个时候就不用考虑U的影响了。
我们还可以用焦耳定律的变形公式Q=U²/R*t来计算电能,这个时候就是只考虑电压,而不考虑电流的影响了。
我们也可以用Q=UI*t来计算电能,这个时候就不用考虑电阻的影响了。
用焦耳定理是从电流角度考虑电的热效应,只适用于纯电阻电路,而用UI是从电功率的角度考虑电的做功,适用于全类型的电路。