物理焦耳定律，什么是焦耳定律

物理
2024-04-21

物理焦耳定律？焦耳定律是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。1841年，英國物理學家焦耳發現載流導體中產生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流 I 的平方、導體的電阻R、通電時間t成正比，這個規律叫焦耳定律。采用國際單位制，那么，物理焦耳定律？一起來了解一下吧。

什么是焦耳定律

焦耳公式如下：

焦耳公式可以表示為：Q=mcΔT，其中Q代表熱量（單位為焦耳），m代表物體的質量（單位為千克），c代表物體的比熱容（單位為焦耳/千克·攝氏度），ΔT代表溫度變化（單位為攝氏度）。

焦耳的相關知識

1、焦耳是國際單位制中的能量單位，符號為J。這個單位名稱是為了紀念英國物理學家焦耳而命名的。焦耳的定義是1牛頓力的作用點在力的方向上移動1米距離時所做的功，其公式為：1J=1N·m。

2、在國際單位制中，能量、功、熱量的單位都是焦耳，它們都是導出單位，由基本單位導出。焦耳的工作和貢獻。焦耳是一位重要的物理學家，他致力于研究能量、熱力學和電力等領域。他最重要的貢獻之一是發現了焦耳定律，這個定律描述了電能和熱能之間的轉換關系。

3、焦耳通過實驗發現，當電流通過導線時，導線會產生熱量，這種熱量與電流的平方成正比，與導線的電阻成正比，與導線的時間成正比。這個定律為電熱設備的設計和制造提供了理論基礎。

4、焦耳還研究了熱功轉換的規律，他發現熱能和功可以互相轉換，并且這種轉換是可逆的。這意味著如果一個系統從外部吸收了能量，那么這個系統就會對外界做功；反之，如果一個系統對外界做了功，那么這個系統就會吸收能量。

焦耳實驗的實驗過程

焦耳定律：

（1）、Q＝I2Rt普適公式)

（2）、Q＝UIt＝Pt＝UQ電量＝U2t/R (純電阻公式)

1.8焦耳的槍能打多遠

初三物理焦耳定律介紹如下：

焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

公式：Q=I2Rt。

焦耳定律規定：電流通過導體所產生的熱量和導體的電阻成正比，和通過導體的電流的平方成正比，和通電時間成正比。該定律是英國科學家焦耳于1841年發現的。焦耳定律是一個實驗定律，它可以對任何導體來適用，范圍很廣，所有的電路都能使用。

遇到電流熱效應的問題時，例如要計算電流通過某一電路時放出熱量；比較某段電路或導體放出熱量的多少，即從電流熱效應角度考慮對電路的要求時，都可以使用焦耳定律。

其中Q指熱量，單位是焦耳（J），I指電流，單位是安培（A），R指電阻，單位是歐姆（Ω），t指時間，單位是秒（s），以上單位全部用的是國際單位制中的單位。

應用：

從焦耳定律公式可知，電流通過導體產生的熱量跟電流強度的平方成正比、跟導體的電阻成正比、跟通電時間成正比。若電流做的功全部用來產生熱量。即W=UIt。根據歐姆定律，有W=I2Rt。

需要說明的是W=(U^2/R)t是從歐姆定律推導出來的，只能在電流所做功將電能全部轉化為熱能的條件下才成立(純電阻電路）。

電功率焦耳定律公式

焦耳定律數學表達式：Q=I^2Rt，導出公式有Q=UIt和Q=U^2/R×t。前式為普遍適用公式，導出公式適用于純電阻電路。

Q=I^2Rt我將其成為準確公式。為什么這么說，因為這個公式是能夠計算任意情況的發熱量。也就是說，當電阻已知，電流也已知，就能用這個公式計算電流流經這個電阻所產生的熱能。

Q=UIt和Q=U^2/R×t。這兩個公式也能計算發熱量，但是有條件的。上述的準確公式才是真正計算電能轉化為熱能的公式。而這兩個嚴格來說第一個是“總能公式”，就是消耗的全部電能，具體轉化成什么了，不知道。比如一個電機100v，1a，電阻2歐，那么電機的功率就是100*1=100w。這個100w就是其消耗的總能。那么熱能呢?必須用第一個準確公式，1*1*2=2w。這是發熱的功率。而剩余98w是變成機械能了。

所以為什么說焦耳定律適用于純電阻電路，就是說只有當電路所有的功率都用來發熱的時候，也就是總能全都變成了熱能，這個時候“準確公式”和“總能公式”就統一起來了。如果電路中有電機電燈之類的將電能轉化為其他形式的能的部件，“總能公式”就不能體現到底有多少熱，這時只能用“準確公式”計算熱。