焦耳定律jiaoer dinglu

确定电流通过导体时产生热量的定律。又称焦耳一楞次定律。英国物理学家焦耳1840～1841年在研究电流的热效应时，发现了导体在一定时间内放出的热量与电路的电阻以及电流的关系，被称为焦耳定律。1842年德国物理学家楞次也发现了这一规律。他们二人是分别独立发现的，因此后来将反映这一规律的定律叫做焦耳—楞次定律。焦耳定律可表述为：电流通过导体时放出的热量Q与电流I的平方、导体的电阻R及通电的时间t成正比。数学表达式为Q=KI2Rt，式中K是比例系数。在国际单位制中K=1。电流通过导体时所放出的热叫做焦耳热。用经典金属电子论观点可解释为由于电子与构成金属点阵的原子发生碰撞，使原子振动振幅增大，宏观上表现为温度的升高。焦耳热实际上是在有电流的条件下，电场力做功转化而成的。如果电路为纯电阻电路，导体两端的电势差为U，则电场力在时间t内所做的功为W=UIt，利用欧姆定律可得出W=Q。但是，如果电路不是纯电阻电路，导体在通电过程中还伴随有其他能量形式的转化(如有电动机、电解槽等)，则由能量守恒定律可知W≠Q。焦耳定律有微分形式。引入一个描写各点发热情况的点函数，叫热功率密度（单位体积内释放的热功率），用符号p表示，则可推出p=j2/σ=σE²。此即焦耳定律的微分形式。