電流通過導體時電能要轉化成熱,即導體通電要發(fā)熱.如果電流通過導體電能全部轉化為熱,電流通過導體消耗電能的功率就等于電能轉化為熱能的功率.利用電功率公式p=iu和歐姆定律公式可得電能轉化成熱的功率,這個關系式表明,在電流相同的條件下,電能轉化成熱時的功率跟導體的電阻成正比.
兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,分別放入電阻不同的電阻絲,通電后電阻絲產生的熱量使煤油膨脹,觀察管中的煤油上升的情況就可以比較電流產生的熱量.
趣味物理:關于焦耳的故事
對電和熱進行深入研究的是英國科學家焦耳.焦爾1818年生于曼徹斯特的一個釀酒商家庭,從小就跟隨爸爸釀酒,沒有進過學校.小焦耳一邊勞動一邊認字,常常自己拿著書本去請教別人.青年時期,在別人的介紹下,焦耳幸運地認識了著名化學家道爾頓教授,向這位教授求教.道爾頓給予了焦耳熱情的教導.焦耳向他虛心的學習了數學、哲學和化學,這些知識為焦耳后來的研究奠定了理論基礎.為了生活,焦爾不得不在釀酒廠里當了技師.但是他的注意力卻放在工作之余從事的科學實驗上.開始了對電學和熱學的研究.年輕的焦耳想:究竟通電導體放出的熱和導體的電阻有沒有關系呢?他決心設計一個實驗來尋找電和熱的內在規(guī)律.焦耳要定量地分析電流和熱的關系,首先遇到的難題是沒有電流計.他千方百計地制出了這個儀器,并且連續(xù)多次實驗,終于找到了電和熱的規(guī)律.1840年,焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內,測量不同電流強度和電阻時的水溫.通過這一實驗,他發(fā)現:導體在一定時間內放出的熱量與導體的電阻及電流強度的平方之積成正比.四年之后,俄國物理學家楞次公布了他的大量實驗結果,從而進一步驗證了焦耳關于電流熱效應之結論的正確性.因此,該定律稱為焦耳—楞次定律.焦耳活到了七十一歲.1889年10月11日,焦耳在索福特逝世.后人為了紀念焦耳,把功和能的單位定為焦耳.