焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律.
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））.
1．正确理解和使用焦耳定律
焦耳定律是一个实验定律,它的适用范围很广.遇到电流热效应的问题时,例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多少,即从电流热效应角度考虑对电路的要求时,都可以使用焦耳定律.
从焦耳定律公式可知,电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比.
若电流做的功全部用来产生热量.即
,而.
根据欧姆定律,有
需要说明的是和不是焦耳定律,它们是从欧姆定律推导出来的,只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立.对电炉、电烙铁、电灯这类用电器,这两公式和焦耳定律是等效的.分析解决由电流通过用电器的放热问题时,应有,这样可以减少错误.
使用焦耳定律公式进行计算时,公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路,与欧姆定律使用时的对应关系相同.当题目中出现几个物理量时,应将它们加上角码,以示区别.
