生活中，許多用家電接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象形成。電壓通過導(dǎo)體時，將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這些現(xiàn)象稱作電壓的熱效應(yīng)。
生活中也有好多用家電是借助電壓熱效應(yīng)工作的，如電飯煲、電熨斗、電供暖、熱水器等。
在研究電壓的熱效應(yīng)時，有個問題值得我們思索：電爐絲與導(dǎo)線串連接在電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過的電壓相同。為何電爐絲熱得腫脹，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱呢？
想要回答這個問題，我們須要曉得電壓通過導(dǎo)體時，形成熱量的多少與什么誘因有關(guān)。
探究電熱與什么誘因有關(guān)
兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣濕度的變化。
在實驗中見到：
將一容器中的阻值絲單獨接到電源兩端，隨著通電時間的下降，U形管中液面高度差逐步變大。
實驗表明：
在電壓、電阻一定的情況下，通電時間越長，內(nèi)阻形成的熱量越多。
在實驗中見到：
如上圖，將兩容器中的阻值絲串聯(lián)上去接到電源兩端，通過兩段內(nèi)阻絲電壓相同。通電一定時間后，兩U形管中液面高度差均減小，但兩側(cè)高度差小于左邊。
實驗表明：
在電壓相同、通電時間相同的情況下，內(nèi)阻越大，內(nèi)阻形成的熱量越多。
在實驗中見到：
如圖，兩個密閉容器中的阻值一樣大，在兩側(cè)容器的外部，將一個內(nèi)阻和容器內(nèi)的內(nèi)阻并聯(lián)，因而通過兩容器中電阻的電壓不同（通過雙側(cè)內(nèi)阻電壓小于通過雙側(cè)內(nèi)阻電壓）。在通電時間相同的情況下，發(fā)覺兩側(cè)U形管中液面高度差小于左邊高度差。
實驗表明：
在內(nèi)阻相同、通電時間相同的情況下，通過內(nèi)阻的電壓越大，內(nèi)阻形成的熱量越多。
焦耳定理
日本化學(xué)學(xué)家焦耳做了大量實驗，于1840年最先精確地確定了電壓形成的熱量與電壓、電阻和通電時間的關(guān)系：
電壓通過導(dǎo)體形成的熱量跟電壓的二次方成反比，跟導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比，跟通電時間成反比。這個規(guī)律稱作焦耳定理。
電壓通過導(dǎo)體時，假若電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他方式的能量，這么，電壓形成的熱量Q就等于消耗的電能W焦耳定律，即Q=W=UIt。再依照U=IR，才能得到Q=I2Rt。
可見，在消耗的電能全部拿來形成熱量的情況下，按照電功的公式和歐姆定理推論公式推論下來的推論與焦耳定理一致。
學(xué)過了焦耳定理，如今就可以回答“為什么電爐絲熱得紅腫，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱”的緣由了。
導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，電壓相同；因為電爐絲內(nèi)阻比導(dǎo)線內(nèi)阻大好多好多，因而，電爐絲形成的熱量要比導(dǎo)線多好多好多。所以，電爐絲熱得紅腫，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。
例題
1.某導(dǎo)體內(nèi)阻是2Ω，通過2A的電壓時，1min形成多少焦耳的熱量？
解：
1min形成480J的熱量。
2.一根60Ω的內(nèi)阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共形成多少焦耳的熱量？
解：
依題意可知，消耗的電能會全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即Q=W
5min內(nèi)共形成6480J的熱量。
練一練
家庭電路中，有時導(dǎo)線寬度不夠，須要把兩根導(dǎo)線聯(lián)接上去使用，而聯(lián)接處常常比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至導(dǎo)致火警，緣由是：聯(lián)接處的內(nèi)阻比別處的內(nèi)阻，在相同時間內(nèi)形成的熱量。
使用電熱水壺煮飯時，發(fā)覺水燒開了焦耳定律，而導(dǎo)線卻幾乎不熱，這是由于電熱水壺電熱絲的內(nèi)阻比導(dǎo)線的內(nèi)阻。
親愛的男子伴，你學(xué)會了嗎？假如有哪些疑慮，就請文末留言吧。