科学史-物理学编年史-63焦耳发现电流热效应定律

时间：公元1840年。

詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule，1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。

由于焦耳在热学、热力学和电方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章（Copley Medal）。后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来标记热量以及“功”的物理量。

焦耳在研究热的本质时，发现了热和功之间的转换关系，并由此得到了能量守恒定律，最终发展出热力学第一定律。国际单位制导出单位中，能量的单位——焦耳，就是以他的名字命名。他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。他还观测过磁致伸缩效应，发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系，也就是常称的焦耳定律。

电流热效应是指当电流流过导体的时候，由于导体具有一定的电阻，因此电能就会随行电流的流动不断地转变为热能，使导体温度升高，这种现象就叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成为正比。

这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳－楞次定律。

电流的热效应在生产上有许多应用。电灯是利用电流产生的热使得灯丝达到白炽状态而发光，熔断器是利用电流产生的热使其熔断而切断电源。电流的热效应也是近代工业中的一种重要加热方式，如利用电炉炼钢，电机通电烘干等。电流的热效应也有它不利的一面，由于构成电气设备的导线存在电阻，所有电气设备在工作时要发热，使温度升高。如果电流过大，温度升高多就会加速绝缘体老化，甚至损坏设备。为了保证电气设备能正常工作，各种设备都规定了限额，如额定电流、额定电压和额定电功率等。

电流的热效应在生活、生产和科研中被广泛应用。电热蚊器、电热水器、电饭锅、电熨斗，它们都是利用电流的热效应工作的。生产和科研中养鸡场的电热孵化器、电烤箱、烘干机也应用了电流的热效应。

但是，有的用电器在电流做功将电能转化为其他形式的能的过程中，也会有一部分电能转化为热能例如，电视机、计算机、电风扇等用电器工作时，都不可避免地发热。这既会浪费能源又会由于升温使用电器有被烧毁的危险。由此，很多用电器采用设置散热孔、散热片或在发热部位安装电风扇等方法散热。

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