焦耳定律Q=I²Rt适用于电路,而Q=U²t/R只适用于纯电阻电路是不是?
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是的。
电流流过任何导体时,都要使导体发热,这是因为任何导体都有电阻。焦耳定律
Q=I²Rt中的R,就是导体的电阻值。在相同的电流下,R越大,电流产生的热量Q就越多。Q=I²Rt适合于任何电路(不管这个电路是不是纯电阻电路),只要知道电路中某个元件的阻值R与通过它的电流I,就可以求出一定时间t内在R上产生的热量。
例如:加在某电动机两端的电压是6伏,通过电动机线圈的电流是0.2安,线圈的电阻是5欧。求:10秒钟线圈产生的热量。
解:线圈产生的热量
Q=I²Rt=0.2²️️️️️×5×10=2(焦耳)
用Q=U²t/R=6²×10/5=72(焦耳)是错误的。因为电动机是把电能转化为机械能的用电器,它消耗的电能:
W=UIt=6×0.2×10=12(焦耳),其中转化成线圈内能的只有前面算出的2焦耳,其余的转化成了机械能。(高中阶段会接触到)
如果是6伏电压接在了5欧姆电热丝两端,则10秒内电热丝产生的热量也可用
Q=U²t/R=6²×10/5=72(焦耳)来计算。因为电热丝是纯电阻电路,电能完全转化成了内能。
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