内容正文:
第二章 恒定电流
2.5 焦耳定律
2.6导体的电阻
一
电功和电功率
二
焦耳定律
三
纯电阻电路和非纯电阻电路
四
导体的电阻
一.电功和电功率
(1)电功
①定义:电流在一段电路中所做的功等于这段电路中的电流I、电路两端的电压U和通电时间t三者的乘积。
②公式:W=IUt ③单位:焦耳,简称焦,符号为J。
④实质:电流通过一段电路所做的功,实质是静电力在这段电路中所做的功。
⑤意义:电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程,即电功是电能转化为其他形式的能的量度。
(2)电功率
①定义:单位时间内电流所做的功叫电功率。
②定义式:P==IU ③单位:瓦特,简称瓦,符号是W。
④用电器的额定功率:用电器长期工作时的最大功率,即用电器加上额定电压时的功率。
⑤用电器的实际功率:实际工作时消耗的功率。
二、焦耳定律
(1)焦耳定律
内容:电流通过导体生产的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比。
表达式:Q=I2Rt,可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量,即电热。
(2)热功率
定义:单位时间内的发热量通常称为热功率。
公式:P==I2R
实质:电能转化为内能的那部分功率。
三、纯电阻电路和非纯电阻电路
(1)纯电阻电路:电能全部转化为内能的电路,如电热毯、电炉等。
电能:IUt
电热:I2Rt
公式关系
IUt=I2Rt或IU=I2R,U=IR
拓展关系
IUt=I2Rt=或IU=I2R=
纯电阻电路全部转化为
(2)非纯电阻电路:电能除转化为内能还要转化为其他形式的能的电路,如电动机、电解槽等。
电能:IUt
公式关系
电热:I2Rt
其他形式的能
IUt>I2Rt或IU>I2R
非纯电阻电路转化为
四、导体的电阻
1.电阻定律:同种材料的导体,其电阻R与它的长度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体的电阻还与构成它的材料有关。
2.公式:R=ρ
3.电阻率ρ
(1)电阻率是反映导体材料导电性能好坏的物理量。
(2)ρ与导体的长度l,横截面积S无关,由导体材料本身决定,ρ还与温度有关。
(3)金属的电阻率随温度的升高而增大,电阻温度计就是利用这点制成。
(4)半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。
(5)有些合金如锰铜合金和镍铜合金,电阻率几乎不受温度变化的影响,常用来