焦耳加热

焦耳加热（Joule heating）又称欧姆加热、电阻加热，旧称電流熱效應（thermal effect of electric current），是电流通过导体，由移动电子和构成导体主体的金属离子之间的相互作用引起，产生热量的过程^[1]。

19世紀經典電磁學提出電流有三大效應：熱效應、化學效應、磁效應，但后来发现電流能產生的效應遠超過三種，因此现代科学家较少使用「電流的熱效應」作为正式术语，而是直接使用具体的物理机制名称，如“焦耳热效应”或“焦耳加热效应”。

焦耳定律（Joule's law）或焦耳-楞次定律^[2]（Joule–Lenz law），是定量說明傳導電流將電能轉換為熱能的定律。 1841年，英國物理學家詹姆斯·焦耳發現載流導體中產生的熱量Q（稱為焦耳熱）與電流I的平方、導體的電阻R和通電時間t成比例。而在1842年時，俄國物理學家海因里希·楞次也獨立發現上述的關係，因此也稱為焦耳－楞次定律。

採用國際單位制時，焦耳定律的表達式為： $Q=I^{2}Rt$ 或 $P=I^{2}R$
其中Q（熱量）、I（電流）、R（電阻）、t（時間）、P（熱功率）各量的單位依次為焦耳、安培、歐姆、秒和瓦特。

焦耳定律是設計電照明，電熱設備及計算各種電氣設備溫升的重要公式。

與歐姆定律的關係

根据歐姆定律： $V=IR$

可以得出焦耳定律的推導公式： $Q=IVt=I^{2}Rt={\frac {V^{2}t}{R}}$
同歐姆定律相同，該推導公式只適用與純電阻電路。

参阅

參考資料

^ Lienig, Jens. Fundamentals of Electromigration. Fundamentals of Electromigration-Aware Integrated Circuit Design. Matthias Thiele. Cham: Springer International Publishing AG. 2018: 26. ISBN 978-3-319-73558-0.
^ 中国大百科全书总编委会 (编). 焦耳-楞次定律. 中国大百科全书. 第三版网络版. 北京: 中国大百科全书出版社.

[1] Lienig, Jens. Fundamentals of Electromigration. Fundamentals of Electromigration-Aware Integrated Circuit Design. Matthias Thiele. Cham: Springer International Publishing AG. 2018: 26. ISBN 978-3-319-73558-0.

[2] 中国大百科全书总编委会 (编). 焦耳-楞次定律. 中国大百科全书. 第三版网络版. 北京: 中国大百科全书出版社.

[1]

[2]