電流的熱效應:焦耳-楞次定律講解

2021-02-19 電工學

        實驗證明當電流過導體時,由於自由電子的碰撞,導體的溫度會升高。這是因為導體吸收的點電能轉換成為熱能的緣故。這種現象叫做電流的熱效應。電流通過導體時所產生的熱量與電流強度的平方、導體本身的電阻、以及電流通過的時間成正比。這一結論稱為焦耳——楞次定律,其數學表達式為:Q=I²Rt,公式中:

Q:電流通過導體所產生的熱量,單位:焦耳(J);

I:通過導體的電流,單位:安(A);

R:導體的電阻,單位:歐(Ω)

如果熱量以卡位單位,則Q=I?Rt公式可寫成:Q=0.24I²Rt=0.24Pt,此公式稱為焦耳-楞次定律。其中t的單位為妙,R的單位是歐,I的單位是安,熱量的單位是卡。

電流的熱效應在生產上有許多應用。電燈是利用電流產生的熱使得燈絲達到白熾狀態而發光,熔斷器是利用電流產生的熱使其熔斷而切斷電源。電流的熱效應也是近代工業中的一種重要加熱方式,如利用電爐煉鋼,電機通電烘乾等。電流的熱效應也有它不利的一面,由於構成電氣設備的導線存在電阻,所有電氣設備在工作時要發熱,使溫度升高。如果電流過大,溫度升高多就會加速絕緣體老化,甚至損壞設備。為了保證電氣設備能正常工作,各種設備都規定了限額,如額定電流、額定電壓、和額定電功率等。

電器設備的額定值通常用下標「e」表示,如Ie、Ue、Pe等,各種電器設備的銘牌上都有標註他們的數值。

相關焦點

  • 電工基礎之電流的熱效應:焦耳-楞次定律講解
    實驗證明當電流過導體時,由於自由電子的碰撞,導體的溫度會升高。這是因為導體吸收的點電能轉換成為熱能的緣故。這種現象叫做電流的熱效應。1841年,英國物理學家詹姆斯·焦耳發現載流導體中產生的熱量Q(稱為焦耳熱)與電流I的平方、導體的電阻R和通電時間t成比例。
  • 電工基礎之楞次定律
    楞次定律講解:確定電磁感應電動勢/電流的方向直導線切割磁力線會產生感應電動勢、而穿過線圈的磁通發生變化也會產生感應電動勢,而楞次定律是用來判斷感應電動勢或感應電流方向的法則。提出過「焦耳-楞次定律」的著名物理學家海因裡希·楞次,在通過大量的電磁感應實驗,總結出確定感應電動勢(也就是感應電流)方向的普遍規律。楞次定律指出:穿過閉合迴路的磁通發生變化時,迴路中就有感應電流產生,而感應電流的方向總是使它產生的磁場去阻礙閉合迴路中原有的磁通的變化。
  • 焦耳定律及探究電流的熱效應與什麼因素有關
    電流通過任何導體都會發熱,生活中,許多用電器通電後,都伴有熱現象產生。那為什麼連接燈泡的導線發熱不明顯,而燈泡卻明顯發燙呢?電流通過導體後產生的熱量與什麼因素有關呢?下面我們探究一下電流通過導體產生的熱量與什麼因素有關。一、實驗。1、實驗目的:探究電流通過導體產生的熱量與電流的關係;探究電流通過導體產生的熱量與電阻的關係。
  • 楞次定律
    楞次定律(Lenz's law)是一條電磁學的定律,可以用來判斷由電磁感應而產生的電動勢的方向。
  • 高溫電阻絲通過電流的熱效應發熱的工作原理
    高溫電阻絲通過電流的熱效應發熱的工作原理它主要由電阻絲和絕熱材料兩部分組成,電阻絲是用來將電能轉換成熱能,絕熱材料起保溫作用。使爐膛達到要求的溫度並有合適的溫度分布,此外,爐體還包括爐管、爐架、爐殼、接線柱等。爐管用於放置試料,爐殼內容納絕緣材料,爐架支撐爐體,接線柱用接通電源和電阻絲連接。
  • .什麼是楞次定律
    楞次定律是用來確定感生電流(或感應電勢)方向的定則。由物理學家楞次於1833年提出的,該定律指出,感生電流的方向是使它所產生的磁場與引起感應的原有磁場的變化相對抗。例如:當線圈中的磁通量增加時,其中感生電流的方向是使它所產生的磁場反向,而當線圈中的磁通量減少時,則感生電流的方向是使它所產生的磁場與原磁場相同,楞次定律說明電磁現象也符合能量守恆和轉換定律。也可以這樣敘述:當穿過閉合迴路的磁通發生變化時。在迴路內將產生感應電動勢。
  • 1804年2月24日 俄國物理學家楞次誕生
    楞次(Heinrich Friedrich Emil Lenz)於1804年2月24日誕生於愛沙尼亞。楞次在物理學上的主要成就是發現了電磁感應的楞次定律和電熱效應的焦耳-楞次定律。
  • 高中物理:楞次定律知識點總結
    六、楞次定律的特例——閉合迴路中部分導體切割磁感線問題1:當閉合迴路的部分導體切割磁感線也會引起磁通量的變化,從而使迴路中產生感應電流,這種情況下迴路中的電流的方向如何判斷呢,可以用楞次定律判斷電流的方向嗎?
  • 電磁學基礎:電磁感應現象及楞次定律
    二、楞次定律感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化,這就是楞次定律。1.對楞次定律的理解①.因果關係應用楞次定律實際上就是尋求電磁感應中的因果關係。磁通量發生變化是原因,產生感應電流是結果。2.楞次定律的應用①.感應電流的磁場總是阻礙原磁場或原磁通量的變化——「增反減同」。②.感應電流所受原磁場的安培力總是阻礙(導體的)相對運動——「來拒去留」。③.磁通量增加,線圈面積「縮小」;磁通量減小,線圈面積「擴張」——「增縮減擴」。
  • 來拒去留—「矯情」但有用的楞次定律
    麥克斯韋也是這樣,他達到了別人無法企及的高度,也是因為他站在了幾個巨人的肩膀上,這些巨人包括發現電流磁效應的奧斯特,發現電流與電流之間相互作用的安培,提出電磁感應定律的法拉第,當然還有本文的主角——雖然沒有前面說的那幾個巨人那麼「高大」,但是也不「矮」的楞次先生,以及他提出的楞次定律。在科學史中,電和磁是分別發現和研究的。
  • 九年級物理下冊《電熱器 電流的熱效應》 學習任務單
    九年級物理下冊《電熱器 電流的熱效應》學習任務單臨渭區教研室  董炳文要知道:①電流的熱效應?②什麼是電熱器?除課本中的電熱器,再舉兩例。2.請同學們認真閱讀第二板塊探究影響電流熱效應的因素(至13頁完,最少認真看三遍並認真思考)。
  • 浙江一物理老師 自創《楞次定律主題曲》
    N海都網記者 翁海霞 整理 海都網訊 怎麼才能記住枯燥的物理定律?譜成歌曲唱吧。近日,新浪微博認證信息為「浙江金華第一中學物理教師」的網友「物理帝師」親手為學生填詞寫了一首歌,名字叫《相見難別亦難高中物理——楞次定律主題曲》。 「楞次定律」是一條電磁學的定律,是俄國物理學家海因裡希·楞次在1834年發現的。
  • 什麼是楞次定律?它又為什麼是正確的呢?
    變化是這其中的關鍵詞:為了誘導在第二個線圈的一個恆定的電流,法拉第必須不斷地連接和斷開到第一個線圈的電池。如果導線周圍的磁場沒有變化或波動,就不會產生電場,因此也不會產生電流。負號象徵著楞次定律,這個定律是由物理學家海因裡希·楞次制定,根據這個定律,感應電流的方向是這樣的,即該電流所產生的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化。或者,正如格裡菲斯博士的簡潔地總結:大自然憎惡變化。然而,為什麼會這樣呢?大自然既不反對也不贊成變化的影響是深遠的。
  • 淺談個人對楞次定律的認識以及簡便理解方法
    楞次定律的內容:感應電流的磁場總要阻礙引起感應電流的磁通量的變化對於大部分的高考學生來說,一些實質性、抽象性的內容理解起來可能比較困難,就需要一些技巧作以通俗的認識和理解,小編作為一名高中物理教師,對於一些物理知識有一些簡單的認識,今天呢,小編就來談談對楞次定律的一些看法,望對高中理科學子有所幫助並且在其它內容的理解上有所啟發
  • 什麼是楞次定律?為什麼它是正確的?
    符號象徵著物理學家海因裡希·倫茨(Heinrich Lenz)提出的楞次定律,根據該定律,感應電流的方向是這樣的,即該電流產生的磁場與它賴以存在的磁通量的變化是抵抗的。或者,正如D.J.格裡菲思 (D.J. Griffiths)簡單總結的那樣:大自然厭惡變化中的變化。然而,為什麼是這樣的呢?
  • 中學小課堂 | 廣義楞次定律中的「愛情公式」
    有很多知識都需要換個角度才好理解,選修3-2的楞次定律也不例外,接下來於老師用多個角度來幫助各位同學理解廣義楞次定律中的「增縮減擴」和「來拒去留」,和牛頓三定律類似,你也會發現其中和愛情的相似之處。感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的」原磁場的磁通量變化」,楞次定律是楞次對實驗現象的總結,在此之上高度總結的「增反減同」更是能夠大大加快判斷方向的速度。
  • 楞次定律的十六字真言讓你見題秒秒秒
    本文重點是帶你秒判電流/受力方向,講述口決的應用技巧和條件。1基礎知識內容梳理楞次定律是電磁感應章節的內容,定律本身內容是:感應電流具有這樣的方向,即總是阻礙磁通量的變化。關係如下:利用楞次定律來判斷感應電流的標準方法就是把上式關係逆向,如下:當然還有進階版本的右手定則,適用於導棒切割磁感線的類型判斷電流方向Tip將右手定則中的「四指指向電流方向「換成」四指為正,手心手背為負
  • 年輕教師的功課:九年級物理《焦耳定律》的板書設計
    九年級物理第十八章第四節《焦耳定律》的第一個教學內容是電流的熱效應,教材上沒有印成黑體字,部分教師也就此淡化,課堂教學直奔中招考試內容焦耳定律而去,接著就是刷題,然後解決刷題中不斷出現的問題……上述現象一旦蔓延開來,其後果難以想像。
  • 一次電流和二次電流的定義及計算
    電流的三大效應  熱效應  導體通電時會發熱,把這種現象叫做電流熱效應。例如:比較熟悉的焦耳定律:是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。(焦耳定律)  磁效應  電流的磁效應(動電會產生磁):奧斯特發現:任何通有電流的導線,都可以在其周圍產生磁場的現象,稱為電流的磁效應。
  • 2019中考物理知識點解析:電流的熱效應
    小編為學生們介紹 知識點:電流的熱效應,一起來學習一下吧! 知識點 1、定義: 當電流通過電阻時,電流作功而消耗電能,產生了熱量,這種現象叫做電流的熱效應 2、影響因素: 與通電的時間、電流、電阻有關,通過導體的電流越大,導體的電阻越大,通電時間越長,導體產生的熱量越多; 3、公式: