焦耳定律的公式是Q=I²Rt。
焦耳定律是物理学中的一个重要定律,它描述了电流通过导体时产生的热量与电流、电阻和通电时间之间的关系。具体来说,当电流(I)通过导体时,产生的热量(Q)与电流的平方(I²)、导体的电阻(R)和通电时间(t)成正比。这个公式不仅适用于纯电阻电路,也适用于所有类型的电路,是分析和计算电路中热量产生的重要工具。
在焦耳定律的公式中,Q代表电流产生的热量,单位是焦耳(J);I代表电流,单位是安培(A);R代表电阻,单位是欧姆(Ω);t代表时间,单位是秒(s)。这个公式提供了计算电流通过导体时产生的热量的一种方法,是电气工程和物理学中常用的基本公式之一。
焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。电流通过导体时会产生热量,这叫做电流的热效应,而电热器是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。
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,其表达式为Q=I²Rt或热功率P=I²R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳(J)、安培(A)、欧姆(Ω)、秒(s)和瓦特(W)。
焦耳定律在串联电路中的运用: 在串联电路中,电流是相等的,则电阻越大时,产生的热越多。焦耳定律在并联电路中的运用: 在并联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U一定时,R越大则Q越小。需要注明的是,焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路,即只有在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I²Rt=U²t/R。
另外,焦耳定律还可变形为Q=IRQ(后面的Q是电荷量,单位库仑(C))。需要说明的是和不是焦耳定律,它们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。对电炉、电烙铁、电灯这类用电器,这两公式和焦耳定律是等效的。分析解决由电流通过用电器的放热问题时,应有,这样可以减少错误。