基础定义

焦耳

电流的热效应

电流通过导体时会产生热量，这叫做电流的热效应，而电热器是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。

焦耳定律规定：电流通过导体所产生的热量和导体的电阻成正比，和通过导体的电流的平方成正比，和通电时间成正比。该定律是英国科学家焦耳于1841年发现的。焦耳定律是一个实验定律，它可以对任何导体来适用，范围很广，所有的电路都能使用。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。公式如下：

公式

其中Q指热量，单位是焦耳（J），I指电流，单位是安培（A），R指电阻，单位是欧姆（Ω），t指时间，单位是秒（s），以上单位全部用的是国际单位制中的单位。

推导过程

对于纯电阻电路而言：

当电流所做的功全部产生热量，即电能全部转化为内能[也叫热能]，该电路为纯电阻电路，这时有：

公式

根据电功的公式，我们有【U指电压，单位是伏特（V）】：

公式

或者根据欧姆定律（欧姆定律本身只在纯电阻电路中成立），我们有：

公式

类似白炽灯，电炉丝，电热水器这样就属于上述情况。

对于非纯电阻电路而言：

对于非纯电阻电路而言，用得最多的还是焦耳定律的一般形式，不能用上面纯电阻中的两个公式（因为①欧姆定律只在纯电阻电路中成立；②其电能不是全部做功转化为内能，不能用电功的公式。

而对于其电功率和热量比较而言，我们有：