焦耳定律公式

焦耳定律

焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生

的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定

律数学表达式：Q=I^2;×Rt（适用于所有电路）；对于纯电阻电路可推导

出:Q=W=PT;Q=UIT;Q=(U^2/R)T

注意问题

电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能，这时有Q=W。电热器

和白炽电灯属于上述情况。

在串联电路中，由于通

过导体的电流相等，通电时

间也相等，根据焦耳定律可

知电流通过导体产生的热

量跟导体的电阻成正比。

在并联电路中，由于导

体两端的电压相等，通电时

间也相等，根据焦耳定律可

知电流通过导体产生的热

量跟导体的电阻成反比。

电热器:利用电流的热

效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器。

电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在

绝缘材料上制成。

焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。

非纯电阻电路：W=Pt=UIt

纯电阻电路：Q=W=Pt=UIt=u^2/Rxt=I2Rt

定义

1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）

与电流I的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。

采用国际单位制，其表达式为Q=I^2;×Rt或热功率P=I^2;×R其中Q、I、

R、t、P各量的单位依次为焦耳(J)、安培(A)、欧姆（Ω）、秒（s）和瓦特（W）。

焦耳定律在串联电路中的运用：

在串联电路中，电流是相等的，则电阻越大时，产生的热越多。

焦耳定律在并联电路中的运用：

在并联电路中，电压是相等的，通过变形公式，W=Q=Pt=U²/R×t，当

U定时，R越大则Q越小。

需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt适任何元件及发热的计算，即

只有在像电热器这样的电路（纯电阻电路）中才可用Q=W=UIt=Q＝I^2;Rt

=U^2/R×t。

另外，焦耳定律还可变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。

正确理解和使用焦耳定律

焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。遇到电流热效应的问题时，

例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量的多

少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。

从焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、

跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比。

若电流做的功全部用来产生热量。即W=UIt。

根据欧姆定律，有W=I^2;Rt。

需要说明的是W=U^2;/Rt和W=I^2;Rt不是焦耳定律，它们是从欧姆定律推

导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才成立(纯电阻电

路）。例如对电炉、电烙铁这类用电器，这两公式和焦耳定律才是等效的。

使用焦耳定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同

一段电路，与欧姆定律使用时的对应关系相同。当题目中出现几个物理量时，

应将它们加上角码，以示区别。

注意：W=UIt=Pt适用于所有电路，而W=I^2;Rt=U^2;/Rt只用于纯电阻电路

（全部用于发热）。

实验原理

焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。1841年，英国物

理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I的平方、导

体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。采用国际单位制，其

表达式为Q=I^2*Rt或热功率P=I^2*R其中Q、I、R、t、P各量的单位依次为焦

耳、安培、欧姆、秒和瓦特。焦耳定律是设计电照明，电热设备及计算各种电

气设备温升的重要公式。焦耳定律在串联电路中的运用:在串联电路中,电流

是相等的,则电阻越大时,产生的热越多.焦耳定律在并联电路中的运用:在并

联电路中,电压是相等的,通过变形公式,W=Q=PT=U2/RT.当U定时,R越大则Q越

小.需要注明的是，焦耳定律与电功公式W=UIt只适用于纯电阻电路，即只有

在像电热器这样的电路中才可用Q=W=UIt=I^2Rt=U^2t/R。另外，焦耳定律还可

变形为Q=IRQ（后面的Q是电荷量，单位库仑（c））。1．正确理解和使用焦

耳定律焦耳定律是一个实验定律，它的适用范围很广。遇到电流热效应的问题

时，例如要计算电流通过某一电路时放出热量；比较某段电路或导体放出热量

的多少，即从电流热效应角度考虑对电路的要求时，都可以使用焦耳定律。从

焦耳定律公式可知，电流通过导体产生的热量跟电流强度的平方成正比、跟导

体的电阻成正比、跟通电时间成正比。需要说明的是和不是焦耳定律，它们是

从欧姆定律推导出来的，只能在电流所做功将电能全部转化为热能的条件下才

成立。对电炉、电烙铁、电灯这类用电器，这两公式和焦耳定律是等效的。分

析解决由电流通过用电器的放热问题时，应有，这样可以减少错误。使用焦耳

定律公式进行计算时，公式中的各物理量要对应于同一导体或同一段电路，与

欧姆定律使用时的对应关系相同。当题目中出现几个物理量时，应将它们加上

角码，以示区别。

电功和电热的关系

(1)纯电阻电路，电功等于电热即UIt=I^2Rt

(2)非纯电阻电路中，电功大于电热即UIt>I^2Rt