一文看懂焦耳楞次定律的数学表达式

作者:老电工时间:2022-01-12 11:22:25

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)

一文看懂焦耳楞次定律的数学表达式

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。 

本站仅提供信息发布平台,文章仅代表作者个人观点。

猜你喜欢