物理焦耳定律，什么是焦耳定律

物理
2024-04-21

物理焦耳定律？焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流 I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。采用国际单位制，那么，物理焦耳定律？一起来了解一下吧。

什么是焦耳定律

焦耳公式如下：

焦耳公式可以表示为：Q=mcΔT，其中Q代表热量（单位为焦耳），m代表物体的质量（单位为千克），c代表物体的比热容（单位为焦耳/千克·摄氏度），ΔT代表温度变化（单位为摄氏度）。

焦耳的相关知识

1、焦耳是国际单位制中的能量单位，符号为J。这个单位名称是为了纪念英国物理学家焦耳而命名的。焦耳的定义是1牛顿力的作用点在力的方向上移动1米距离时所做的功，其公式为：1J=1N·m。

2、在国际单位制中，能量、功、热量的单位都是焦耳，它们都是导出单位，由基本单位导出。焦耳的工作和贡献。焦耳是一位重要的物理学家，他致力于研究能量、热力学和电力等领域。他最重要的贡献之一是发现了焦耳定律，这个定律描述了电能和热能之间的转换关系。

3、焦耳通过实验发现，当电流通过导线时，导线会产生热量，这种热量与电流的平方成正比，与导线的电阻成正比，与导线的时间成正比。这个定律为电热设备的设计和制造提供了理论基础。

4、焦耳还研究了热功转换的规律，他发现热能和功可以互相转换，并且这种转换是可逆的。这意味着如果一个系统从外部吸收了能量，那么这个系统就会对外界做功；反之，如果一个系统对外界做了功，那么这个系统就会吸收能量。

焦耳实验的实验过程

焦耳定律：

（1）、Q＝I2Rt普适公式)

（2）、Q＝UIt＝Pt＝UQ电量＝U2t/R (纯电阻公式)

1.8焦耳的枪能打多远

初三物理焦耳定律介绍如下：

焦耳定律：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。

公式：Q=I²Rt。

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。

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。

应用：

从焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。若电流做的功全部用来产生热量。即W=UIt。根据欧姆定律，有W=I²Rt。

需要说明的是W=(U^2/R)t是从欧姆定律推导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立(纯电阻电路）。

电功率焦耳定律公式

焦耳定律数学表达式：Q=I^2Rt，导出公式有Q=UIt和Q=U^2/R×t。前式为普遍适用公式，导出公式适用于纯电阻电路。

Q=I^2Rt我将其成为准确公式。为什么这么说，因为这个公式是能够计算任意情况的发热量。也就是说，当电阻已知，电流也已知，就能用这个公式计算电流流经这个电阻所产生的热能。

Q=UIt和Q=U^2/R×t。这两个公式也能计算发热量，但是有条件的。上述的准确公式才是真正计算电能转化为热能的公式。而这两个严格来说第一个是“总能公式”，就是消耗的全部电能，具体转化成什么了，不知道。比如一个电机100v，1a，电阻2欧，那么电机的功率就是100*1=100w。这个100w就是其消耗的总能。那么热能呢?必须用第一个准确公式，1*1*2=2w。这是发热的功率。而剩余98w是变成机械能了。

所以为什么说焦耳定律适用于纯电阻电路，就是说只有当电路所有的功率都用来发热的时候，也就是总能全都变成了热能，这个时候“准确公式”和“总能公式”就统一起来了。如果电路中有电机电灯之类的将电能转化为其他形式的能的部件，“总能公式”就不能体现到底有多少热，这时只能用“准确公式”计算热。