焦耳定律数学表达式：Q=I^2Rt,导出公式有Q=UIt和Q=U^2/R×t.前式为普遍适用公式,导出公式适用于纯电阻电路.
Q=I^2Rt我将其成为准确公式.为什么这么说,因为这个公式是能够计算任意情况的发热量.也就是说,当电阻已知,电流也已知,就能用这个公式计算电流流经这个电阻所产生的热能.
Q=UIt和Q=U^2/R×t.这两个公式也能计算发热量,但是有条件的.上述的准确公式才是真正计算电能转化为热能的公式.而这两个严格来说第一个是“总能公式”,就是消耗的全部电能,具体转化成什么了,不知道.比如一个电机100v,1a,电阻2欧,那么电机的功率就是100*1=100w.这个100w就是其消耗的总能.那么热能呢?必须用第一个准确公式,1*1*2=2w.这是发热的功率.而剩余98w是变成机械能了.
所以为什么说焦耳定律适用于纯电阻电路,就是说只有当电路所有的功率都用来发热的时候,也就是总能全都变成了热能,这个时候“准确公式”和“总能公式”就统一起来了.如果电路中有电机电灯之类的将电能转化为其他形式的能的部件,“总能公式”就不能体现到底有多少热,这时只能用“准确公式”计算热.