焦耳定律

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1．焦耳定律的意义 对于阻值一定的导体，电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与通电时间成正比，对于有相同电流通过的导体，电阻大的发热多．

2．焦耳定律的公式 Q=I²Rt，这是普遍适用的公式．

3．电功和电热的关系

(1)电功和电热都是电能和其他形式能的转化的量度，电功是电流通过一段电路电能转化为其他形式的通用的量度，电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度．

(2)当电流通过纯电阻电路时，电功就等于电热(W=Q)，即IUt=I²Rt，当电流通过非纯电阻电路时，电功大于电热．

例 一台电风扇的额定功率是60W，内电阻为2Ω，当它接在220V的电压下正常运转，求：

(1)电风扇正常运转时，通过它的电流强度多大?每秒钟有多少电能转化为机械能?

(2)若接上电源后，电风扇因故不能转动，这时通过它的电流强度多大?电风扇实际消耗的电功率多大，此时会发生什么问题?

分析 电风扇工作时，将有电能转化为机械能，属非纯电阻，欧姆定律不适用，电功和电热不相等．求解这一过程转化的其他形式能，通常由能量守恒定律W=Q+E来求．接通电源后，电风扇不转动，相当于纯电阻，可由欧姆定律求电流，此时电功和电热相等．

解 (1)电风扇正常运转，消耗的功率为额定功率P=UI，

．由能量守恒定律得：W=Q+E Pt=I²Rt+E，

(2)电风扇不转动，相当于纯电阻，由欧姆定律得：U=I′R，

实际消耗的电功率24200W．

由于电风扇实际消耗的电功率远大于其额定功率，且电能全部转化为内能，电动机将被烧坏．