什么是焦耳热？
焦耳热（又称电阻发热或欧姆发热）是指电流通过导体时产生热量的现象。其热量大小由焦耳第一定律描述：\(Q = I^{2} \cdot R \cdot t\)，其中 Q 为热量（单位：焦耳），I 为电流（单位：安培），R 为电阻（单位：欧姆），t 为时间（单位：秒）。本计算器采用国际单位制（SI），具有通用性，适用于任何场景。
如何使用本计算器
输入流过元件的电流、其电阻值，以及通电持续的时间。计算器将给出三项结果：产生的总热能（焦耳）、稳定状态下的功率损耗（瓦特，\(P = I^{2}R\)），以及换算成千卡的热量值（1 千卡 = 4184 焦耳），便于进行热量对比。
公式详解
由于功率是能量转换的速率，\(P = I^{2}R\) 得到的就是瓦特（即每秒焦耳数）。再乘以时间 \(t\)，便得到总能量：$$Q = P \cdot t = I^{2} \cdot R \cdot t$$需要注意的是，热量与电流的平方成正比，因此电流加倍，热量会变为原来的四倍——这正是大电流线路必须严格选用合适线径的关键原因。
计算示例
某发热元件电阻 \(R = 10\ \Omega\)，通过电流 \(I = 2\ \text{A}\)，持续时间 \(t = 60\ \text{s}\)。则功率 $$P = 2^{2} \times 10 = 40\ \text{W}$$热量 $$Q = 40 \times 60 = 2{,}400\ \text{J}$$换算成千卡为 \(2400 \div 4184 \approx 0.5736\) 千卡。
常见问题
这个公式适用于交流电吗？适用。对于交流电，请使用电流的有效值（RMS），此时同样的公式即可得出平均发热量。
为什么热量与 \(I^{2}\) 成正比？电阻两端的电压为 \(V = IR\)，功率 \(P = VI = I^{2}R\)，因此热量随电流的平方增长。
如果我知道的是电压而不是电流呢？你可以用 \(R = V/I\) 进行代入，或在已知电压和电阻时使用 \(Q = V^{2}t/R\) 计算。
