<b>推导出表达式</b>,表示电流‘I’在时间间隔‘t’内流过电阻‘R’产生的热量,该电阻两端存在电势差‘V’。该关系式被称为什么?如果一个12 W的仪器连接到一个12 V的电池上,在一分钟内会产生多少热量?
由于导体对电流的流动产生阻力,因此电流必须持续做功才能保持其流动。
当电荷 Q 沿着电势差 V 移动时,所做的功为:
W=Q×V ------------(1)
我们知道,电流 I 为:
I=Qt
那么,用 Q 表示,则为:
Q=I×t ------------(2)
根据欧姆定律,我们知道:
R=VI
那么,用 V 表示,则为:
V=I×R ------------(3)
现在,将公式 (2) 和 (3) 代入公式 (1),得到:
W=I×t×I×R
W=I2Rt
假设所有电功都转化为热能,则:
产生的热量,H = 上述公式中的功
因此,H=I2Rt 焦耳
此关系式被称为<b>焦耳定律</b>。
已知:
仪器的功率,P=12W
电压,V=12V
时间,t=1分钟=60秒
<b>求:</b>仪器产生的热量,H。
解答
我们知道,电功率的公式为:
P=V×I
代入已知值,得到:
12=12×I
I=1212
因此,流过仪器的电流为<b>1 安培</b>。
根据欧姆定律,我们知道:
V=I×R
代入 I 和 R 的值,得到:
12=1×R
R=121
R=12Ω
因此,仪器的电阻为<b>12 欧姆</b>。
根据热量的公式,我们知道:
H=I2Rt
代入所需的值,得到:
H=12×12×60
H=720J
因此,仪器产生的热量为<b>720 焦耳</b>。
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