这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的,叫焦耳定律。
焦耳(James Prescott Joule, 1818—1889),英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验, 研究热和功的关系。通过大量的实 验,于 1840 年最先精确地确定了 电流产生的热量与电流、电阻和通 电时间的关系。
答案:6.5×104 J
【例3】微型吸尘器的直流电动机的内阻一定,为1 Ω,当加在它两端的 电压为2.0 V时,电流为0.8 A,且能正常工作。求: (1)它的额定输入功率多大? (2)工作时由导线发热损失的功率多大? (3)它的最大输出功率多大?
解析:电动机正常工作时是非纯电阻电路 (1)额定输入功率
电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?
理论探究:
设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R,通过的电流为I,试计算在时间t 内电流通过此电阻产生的热量Q。
据欧姆定律加在电阻元件两端的电压为:U=IR 在时间t内电场力对电阻元件所做的功为:W=IUt=I2Rt 由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功W等于电热Q 所以产生的热量为:Q=I2Rt
(3)国际制单位:焦耳,简称焦,符号是 J。 常用单位:千瓦时,俗称“度”,符号是 kW·h。 1 kW·h = 1000 W×3600 s = 3.6×106 J
(4)实质:导体中的恒定电场对自由电荷 的_静__电__力__在做功。 (5)意义:电流做功的过程是___电_能____转 化为其他形式的能的过程,电流做了多 少功,就有多少电能转化为其他形式的能。 即电功是___电__能____转化为其他形式的能 的量度。
P额=UI=2×0.8 W=1.6 W (2)电动机发热功率
P热=I2R=(0.8)2×1 W=0.64 W (3)根据能的转化与守恒,电动机的最大输出功率