外電路的電勢,也就是外電路兩端的電壓,通常叫做路端電壓。電源加在用電器(負載)上的“有效”電壓是路端電壓。所以研究路端電壓和負載的關系具有實際意義。

由閉合電路的歐姆定律E=IR+rr和路端電壓U=IR知

LI=E-rr

由此可知路端電壓與負載的關系:

當負載電阻R增大時,電流F減小,路端電壓增大;反之,當R減小時,I增大,路端電壓減小。

1kWˉoh=3.6×106J

焦耳通過實驗發(fā)現:電流流過導體,導體發(fā)出的熱量與導體流過的電流、導體的電阻和通電的時間有關。焦耳定律的具體內容是:電流流過導體產生的熱量,與電流的平方及導體的電阻成正比,與通電時間也成正比。

焦耳定律電流通過導體時,做定向移動的自由電子頻繁地與金屬中的正離子相撞,碰撞后,自由電子就把一部分動能傳遞給與它們相撞的正離子,使得分子熱運動加劇,內能增加,于是導體的溫度就升高,并向周圍傳遞熱量。

焦耳定律可用下面的公式表示

Q=r2Rr

舉例:一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上,在5min內共產生多少熱量?

通過電阻絲的電流i=u/r=36/60=0.6A

在5min內共產生熱量Q=r2Rr=(0.6)2×60×300=6480J