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焦耳定律的发现

用手去摸发光的电灯泡,觉得它比不发光时热。实验表明:导体中有电流通过时都要发热,这种现象叫做电流的热效应。

通过电流的导体,发出的热量和哪些因素有关呢?第一个用实验揭开这个秘密的人,是英国的物理学家焦耳。

1841年,年轻的焦耳把通电的电阻丝直接放到纯净的水里,让电阻丝产生的热量使水的温度升高,用插入水中的温度计测出升高的温度。他发现,电阻丝的电阻越大,通过的电流越大,通电的时间越长,水的温度就越高,表明电流产生的热量就越多。焦耳做了大量的实验,精确地确定了电流产生的热量跟电流阻、电流大小和通电时间的定量关系,物理学把这个规律叫做焦耳定律。

焦耳定律可以用能量转化和守恒的观点来解释:电流通过导体时,电阻越大,电流越大,时间越长,电流做的功就越多,所产生和热量就越多。

在工农业生产和日常生活中,人们有时候要利用电流产生热量。电烙铁、电炉、电熨斗、电烤箱等设备,都是常见的电热器,它们设计都以焦耳定律作为理论依据。

当然,电流产生的热量也有不利的一面,例如通过电视机的电流比较大,机内元件发出的热量就比较多,夏天收看电视节目时,如果开机时间过长又不注意通风,电视机容易过热而损坏。


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