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焦耳定律的公式Q=I^2Rt,为什么不是Q=UIt呢?为什Q=I^2RT能用在所有电路中Q=UIt只能用在纯电阻电路中.

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/16 06:03:38
焦耳定律的公式Q=I^2Rt,为什么不是Q=UIt呢?为什Q=I^2RT能用在所有电路中Q=UIt只能用在纯电阻电路中.
我知道在非纯电阻电路中电能不仅转化为热能还转化为其他形式的能,但能不能给我具体解释一下呢.是啊,转化为其他形式的能就怎么了,怎么就不能用Q=UIt而只能Q=I^2RT了,谁能深究其原因?
例如,电风扇,如果用Q=UIt 来算,同用I^2RT来算,结果会有很大的差异.
具体说,UI 要远远大于 I^2R
为什么呢?
因为,电机是电感器件,在工作时,它会产生感生电动势,也就是它相当于个“发电机”,只是发出来的电刚好“阻碍内部电流的变化”...此时,如果电机的电阻是R,就会发现:实际的电流不等于U/R ! 而是要远远小于这个值.反过来说,如果用 U/I 求出的R,要远远大于实际的线电阻.那么这看不见的多余的电阻是什么呢?起个名字叫“感抗”.假设感抗的值为R',那么,IR'的这部分电能都到哪里去了呢?转动的机械能!而Ir则是发热了...就是电流的热效应了.焦耳定律就刚好适合计算电流的热效应.这么说能明白了吗?
再具体一点说:如果电机的线电阻为R,用Q=UIT来计算电机的发热,就会发现,算出的值远远大于实际的发热量.也就是说,这个公式就不适合计算非纯电阻的负载了.而Q=I^2RT则可以.