关于电流的热效应

我们知道,额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事????

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第1个回答  2014-05-17
电流热效应 导体通电时会发热,把这种现象叫做电流热效应.
  我们知道对于冰箱来说,它的原理是通过制冷剂的工作从冷藏室和冷冻室里面吸收热量使得制冷剂迅速气化,然后通过冰箱后面的散热管放热并且使得制冷剂液化,这样周而复始. 使得制冷剂工作必须靠压缩机.
  所以,假设制冷剂从冷藏室和冷冻室里面吸收50J的热量,压缩机消耗电能20J,那么,制冷剂必然通过散热管向外界放出热量50+20=70J(这就是热力学第一定律或者能量守恒定律)
  这样,冰箱从外界吸收的热量小于它向外界放出的热量,所以,外界的温度必然上升.
  焦耳定律:是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
  ①文字叙述,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,跟通电的时间成正比。
  ②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。
  ③注意问题:电流所做的功全部产生热量,即电能全部转化为内能,这时有Q=W。电热器和白炽电灯属于上述情况。
  ④在串联电路中,因为通过导体的电流相等。通电时间也相等,根据焦耳定律,可知导体产生的热量跟电阻成正比,即
  ⑤在并联电路中,导体两端的电压相等,通电时间也相等,根据,可知电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成反比,即
  ⑥电热器:利用电流的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大,熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成。
  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。本回答被网友采纳
第2个回答  2014-05-17
定义  当电流通过电阻时,电流作功而消耗电能,产生了热量,这种现象叫做电流的热效应。实践证明,电流通过导体所产生的热量和电流的平方,导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论,被人称作焦耳楞次定律。 [编辑本段]公式  Q = I^2Rt
  Q = W=UIT
  式中:I —通过导体的电流,单位是安培(A);
  R——导体的电阻,单位是欧姆;
  t ——电流通过导体的时间,单位是秒(S);
  Q——电流在电阻上产生的热量,单位是焦(J)。 [编辑本段]应用  一方面,利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务。如在白炽灯中,由于通电后钨丝温度升高达到白热的程度,于是一部分热:以转化为光。发出光亮。另一方面,电流的热效应也有一些不利因素。大电流通过导线而导线不够粗时,就会产生大量的热,破坏导线的绝缘性能,导致线路短路,引发电火灾。为了避免导线过热,有关部门对各种不同截面的导线规定了允许最大通过的电流(安全电流)。导线截面越大,允许通过的电流也越大。 [编辑本段]相关试验  【目的和要求】
  
  了解电流的热效应及其简单规律。
  【仪器和器材】
  学生电源(J1202型或J1202-1型)或干电池、蓄电池(J1203型),定值电阻2个(5欧和10欧各1个),石蜡,火柴,φ0.31毫米漆包线20厘米,导线若干。
  【实验方法】
  方法一
  1.在5欧电阻上涂一层蜡后,把它接到6伏电源上,会看到什么现象?用手摸摸电阻,它是不是在发热?这说明电流通过导体会产生什么效应。
  2.在两只电阻上涂厚薄相同的蜡,并接在6伏电源上,观察哪个电阻上的蜡熔化得快,是电阻大的还是电阻小的?哪个电阻止的电流大?电流产生的热量多少与电流大小有什么关系,
  3.将两只电阻串联,涂蜡情况相同,接在6伏电源上,观察哪个电阻上的蜡熔化得快些,是电阻大的还是电阻小的。当电流强度相同时,电流产生的热量多少跟电阻大小有什么关系。
  4.将10欧电阻涂上一层厚蜡,接在6伏电源上,通电后蜡开始熔化,随着时间的增加,蜡熔化的越多,最后全部熔化。这说明电流产生的热量多少跟通电时间长短有什么关系。
  方法二
  1.用漆包线在一根火柴头上缠几匝,隔一段距离,再在另一根火柴头上缠更多匝(缠线的匝数之比可为1:10),两火柴要分开。将漆包线两端接在电源上。通电后,观察哪根火柴先着火。这表明当电流强度相同时,电流产生的热量多少跟电阻大小有什么关系?
  2.再用漆包线在一根火柴头缠数匝,先接在4伏电源上,记录下通电后到火柴着火所用的时间。再取一根火柴,用漆包线缠上同样的匝数,接在6伏电源上,记下火柴着火所用的时间。比较这两个时间。当电路电阻一定时,电流产生的热量多少跟通过的电流大小有什么关系?
   【注意事项】
  
  1.因实验时电流较大,接通电路的时间要尽可能短,蜡熔化后要立即断开电源。
  2.火柴着火后,不仅要立即断开电源,还要把火立即吹灭,以防将漆包线其余部分的漆烧掉。
第3个回答  2014-05-17
纯电阻可以用Q=I^2R=IU=U^2/R非纯电阻只能用Q=IU=U^2/R
第4个回答  2021-01-22

焦耳定律电流热效应