谈谈电热为什么与电压无关

                       邾永辉

在初中阶段研究焦耳定律的设计实验时，是探究电流产生的热量，即电热Q与电流I、电阻R和通电时间t之间的关系，而为什么不探究电热与电压的关系呢？对于这个问题，学生也感到疑问，也不少教师感到困惑，下面本人就从初中物理的角度来谈谈这个问题。http://s15/mw690/004dNW9lgy6EU9P0ckC3e&690

大家都知道，欧姆定律并非在任何电路中都适用的，欧姆定律只适用于纯电阻电路（就是只有电阻元件的电路），也就是说，电流I=U/R，那是在有电阻的情况下才有这个公式。而在非纯电阻电路中电能并不全部转化为内能,如以电动机为例,按W=UIt进行计算得到的能量高于Q=I²Rt的。这是因为前者计算的是总能量消耗，后者计算的是电流产生的能量（内能）。后者加上电动机转换出来的机械能等于前者（不考虑其他消耗），所以电流的热效应就与电压无关。也可以以超导体为例来说明。

因为初中研究的大多是纯电阻电路，电流与电压有关系，所以与电流有关，就与电压有关，但无法排除对于非纯电阻电路，电流与电压无关，电热也与电压无关。不过在初中阶段所学知识无法排除电压这个因素，如果排除电压的因素，就是说可以认为理论上电压是恒定的。

虽然通过电功的公式和欧姆定律可推导出焦耳定律，但这只是纯理论体系，是不可带入真实情况中的，这也就是为什么电功的公式和欧姆定律只能用于推导，而不可直接用作焦耳定律公式的原因。

同样，在非纯电阻电路中，为什么电流发热功率的表达式一定要用P=I²R，而不能用P=UI或P=U²/R，也是这个道理。 

    以上纯属个人的看法，不足之处，希望各位同仁能一起共同探讨。

                                                             2013年12月10日晚