Question

为什么安培力做功等于焦耳热

Answer 1

安培力做功=焦耳热的前提为：1.安培力做负功（做正功的话就是电动机了，电能转化为机械能）。2.电路中只有一个电动势即感应电动势在起作用（没别的电源参与能量过程）。

安培力

安培力是通电导线在磁场中受到的作用力。由法国物理学家A·安培首先通过实验确定。可表述为：以电流强度为I的长度为L的直导线，置于磁感应强度为B的均匀外磁场中，则导线受到的安培力的大小为f=IBLsinα，式中α为导线中的电流方向与B方向之间的夹角，f、L、I及B的单位分别为N、m、A及T。

安培力的方向垂直于由通电导线和磁场方向所确定的平面，且I、B与F三者的方向间由左手定则判定。任意形状导线在均匀磁场中受到的安培力，可看作无限多直线电流元IΔL在磁场中受到的安培力的矢量和。

焦耳热

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=I^2xRt或热功率P=I^2xR其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦耳、安培、欧姆、秒和瓦特。

焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电气设备温升的重要公式。

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=I^2Rt=U^2t/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））。