一文看懂焦耳楞次定律的数学表达式

焦耳楞次定律的数学表达式

当电流过导体时，由于自由电子的碰撞，导体的温度就会升高。这是因为导体吸收的点电能转换成为热能，这种现象称为电流的热效应。

电流通过导体时产生的热量与电流强度的平方、导体本身的电阻以及电流通过的时间成正比，这一结论称为焦耳—楞次定律，其数学表达式为：Q=I2Rt，公式中：

Q：电流通过导体所产生的热量，单位：焦耳（J）；

I：通过导体的电流，单位：安（A）；

R：导体的电阻，单位：欧（Ω）

如果热量以卡位单位，则Q=I?Rt公式可以写成：Q=0.24I2Rt=0.24Pt，该公式称为焦耳-楞次定律。其中t的单位为妙，R的单位是欧，I的单位是安，热量的单位是卡。

电流的热效应在生产上的应用，电灯是利用电流产生的热使灯丝达到白炽状态而发光，熔断器是利用电流产生的热使其熔断而切断电源。电流的热效应是近代工业中的一种重要加热方式，比如利用电炉炼钢，电机通电烘干等。

电流的热效应也有不利的一面，由于构成电气设备的导线存在电阻，所有电气设备在工作时会发热，使温度升高。如果电流过大，温度升高过多就会加速绝缘体老化，甚至损坏设备。

为了保证电气设备能正常工作，各种设备都规定了限额，比如额定电流、额定电压、和额定电功率等。电器设备的额定值一般用下标“e”表示，如Ie、Ue、Pe等，各种电器设备的铭牌上都有标注它们的数值。