焦耳定律
从微观粒子碰撞到 I²Rt：彻底搞懂电流为何发热、热量去了哪里
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焦耳定律
从微观粒子碰撞到 I²Rt：彻底搞懂电流为何发热、热量去了哪里
利用公式进行物理量计算
上一页我们认识了焦耳定律 Q = I²Rt。但停在黑板上的公式只是起点——真正用它解题，还得会变形、统一单位、应对复杂电路。这一页我们专攻'怎么算'。
搅得越用力(²)、汤越稠(R)、搅得越久(t)，散出的热(Q)越多
电功
上页焦耳定律算的是电阻发热。但电视机、洗衣机这些设备里，电流做的功不全变成热。算总能耗要用更一般的概念：电功 W = UIt。
水压→电压 U，水流量→电流 I，时间→t，水车得到的能量→电功转化的能量
电功率
上一节我们算出电功 W = UIt——总能量。可是烧开一壶水，有的电水壶 3 分钟搞定，有的要 10 分钟。做的功差不多，为啥差这么多？差在「快慢」上。
月薪是「总共挣了多少」，时薪是「单位时间挣多快」——前者是 W，后者是 P
额定电压
上页算电功率时，我们直接代入了电压U。但每个用电器都标着'额定电压'——这是厂家设计时定下的最佳工作电压值，是设计参数而非实际测量值。
鞋子按固定尺码制作，尺码不对穿着就不舒服甚至磨脚；用电器按额定电压设计，电压不匹配就会损坏或异常
额定功率
上页讲过额定电压是电器设计的'标准工作电压'。那在这个电压下，电器正常工作时到底消耗多少电？这就是额定功率——铭牌上另一个关键数字。
限重20吨≈额定功率;偶尔超一点点桥没事,长期超载桥会塌
电流的热效应
承接额定功率——电器最多消耗多少电能，可这些能量真的全做有用功了吗？白炽灯用一会儿就发烫，答案就在这里：这就是电流的热效应。
水流越急或管壁越粗糙→摩擦耗能变热；电子越快或电阻越大→电能转化变热
焦耳定律
电流会让导体温升，但「热多少」是个定量问题。焦耳定律给出了精确回答：它把热量 Q 与 I、R、t 直接挂钩——是能量守恒在电路中的具体体现。
运动受阻动能变热；电流受阻电能变热——阻力越大、越久，热越多
本节要点
- ✓焦耳定律要求电能全部转化为内能
- ✓串联时热量按电阻正比分配，并联按反比
- ✓实际功率跟随实际电压，额定功率只是标称
- ✓电功 W 普适，电热 Q 仅限纯电阻电路
课后思考
先独立想一会儿，再对照参考答案看思路差在哪。
参考答案电阻不变时，U=IR 也随 I 线性增大。功率 P=UI 中两个因子同步增长，故 Q 与 I 的平方成正比。
参考答案细导线电阻更大。串联电流相同，由 Q=I²Rt 知 R 大的产热更多——细导线发热更显著。
参考答案焦耳定律对线圈电阻部分仍成立。但电动机不是纯电阻，电能主要转化为机械能，只部分变内能。