热效应

当电流供给纯电阻性导体时，电流的能量全部以热的形式消耗掉，结果电阻受热。电阻器因电能耗散而发热，俗称电流发热效应。

电流加热效应的一些例子如下:

• 当电能供给灯泡时，灯丝被加热，因此发光。电灯泡发热的原因是电流的热效应。
• 当电熨斗连接到电路上时，电熨斗的元件因电能的耗散而受热，电能耗散使电熨斗受热。电烙铁的元件是纯电阻导体。这是因为电流的热效应。
• 当你的笔记本电脑被长时间使用时，笔记本电脑的底部会变暖。这是由于电流的热效应。许多人使用带有通风缝的小桌子，这样可以有一些冷却效果，把笔记本电脑放在大腿上也不会变得不舒服。

电流发热效应的原因:电流产生热量以克服它所经过的导体所提供的电阻。电阻越大，电流产生的热量越高。因此，电流通过导体时产生热量是一个不可避免的结果。这种加热效果应用于许多电器，如电熨斗、电加热器、电间歇泉等。

焦耳加热定律:

假设电流I通过电阻为R的电阻。

通过电阻器的电位差等于V。bdapp官方下载安卓版

电荷Q在t时间内流过电路。

因此，电位差' V = VQ '中电荷Q移动所做的功bdapp官方下载安卓版

因为电荷Q在t时间内流过电路

因此，电路输入功率(P)可由下式给出:

“P = VxxQ / t `--------( 1)

我们知道电流I = Q/t

将Q/t = I代入式(I)，得到，

' P = VI ' ..........(ii)

由于电能供应的时间为t，因此将式(ii)两边乘以时间t，得到

' P xx t = VI xx t = VIt ' .....(iii)

因此，对于稳定电流I，时间t产生的热量(H)等于VIt

或者，' H = VIt ' .........(iv)

我们知道，根据欧姆定律V = IR

将V的值代入式(iv)，得到，

“H = IR xx It”

或者，' H = I^2Rt ' ........(v)

表达式(v)被称为焦耳加热定律，该定律指出电阻中产生的热量与给定电流的平方成正比，与给定电流的电阻成正比，与电流流过电阻的时间成正比。

例1:电加热耗电速率为500W，电路两端电位差为250V，计算通过电路的电流和电阻。bdapp官方下载安卓版

解决方案:假设输入功率P = 500w

电位差(V) = 2bdapp官方下载安卓版50v

电流(I) =?

通过电路的电阻(R) =?

我们知道幂' (P) = VI '

或者，' 500 W = 250 V xx I '

或者，' I = 500w ÷ 250v = 2a '

我们知道电阻' R = V/I '

或者，' R = 250 V ÷ 2 A = 125 Ω '

例2:一个电间歇泉耗电量为1000W。如果通过电路的电位差为250v，求bdapp官方下载安卓版出间歇泉提供的电阻和通过电路的电流。

解决方案:假设输入功率P = 1000w

电位差(V) = 2bdapp官方下载安卓版50v

电流(I) =?

通过电路的电阻(R) =?

我们知道幂' (P) = VI '

或者，‘1000 W = 250 V xx I’

或者，' I = 1000v ÷ 250v = 4a '

我们知道电阻' R = V/I '

或者，' R = 250 V ÷ 4 A = 62.5 Ω '

例3:电加热接入电源，电阻为5Ω。如果它在一秒内产生180 J的热量，求电热器之间的电位差。bdapp官方下载安卓版

解决方案:设电阻(R) = 5 Ω，加热器每秒产生的热量(H) = 1800j，时间t = 1 s

电位差(V) =?bdapp官方下载安卓版

为了计算电位差，我们需要先计算电流(I)。bdapp官方下载安卓版

我们知道H = I^2Rt

或者，' 180 J = I^2 xx 5 Ω xx 1s '

或者，I^2 = 180 ÷ 5 = 36

或者，I = 6a

现在，电位差V = IRbdapp官方下载安卓版

或者，' V = 6 A xx 5 Ω = 30 V '

总结