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焦耳定律与电热计算器

纯电阻里电功等于电热,电动机这类非纯电阻就不是了——用错公式是这章最常见的失分点。

电路与参数

R U / I 发热元件
纯电阻可留空,自动按 U/I 算

结果

—
输入参数后点「开始计算」
电热 Q = I²Rt—
电功 W = UIt—
电功率 P = UI—
发热功率 P热 = I²R—
机械能 W−Q—
电动机效率—
电动机为什么不能用 U²/R 算电热?

因为电动机不是纯电阻:电能一部分变成机械能,一部分才发热。此时 UIt 是总电功,I²Rt 才是电热,两者不相等。用 U²/R 算出来的是「假设全部电能都用来发热」的值,会明显偏大。

什么时候 W = Q?

只有纯电阻电路(电炉、白炽灯、电热毯)才成立。判据很简单:如果题目里说「电能全部转化为内能」,就是纯电阻,三个公式可以互换。

串联和并联时电热怎么分配?

串联时电流相同,由 Q = I²Rt 可知电阻大的发热多;并联时电压相同,由 Q = U²t/R 可知电阻小的发热多。这是常考的反直觉点。