焦耳效應英文解釋翻譯、焦耳效應的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 joule effect

分詞翻譯：

焦耳的英語翻譯：

joule
【化】 joule
【醫】 joule

效應的英語翻譯：

effect
【醫】 effect

專業解析

焦耳效應（Joule Effect）是電學與熱力學中的基礎物理現象，指電流通過導體時因電阻作用而将電能不可逆地轉化為熱能的過程。該效應揭示了電能與熱能之間的直接轉換關系，是電氣工程和能量轉換領域的核心原理之一。

一、中英文術語對照與定義

中文術語：焦耳效應（Jiāo’ěr Xiàoyìng），亦稱“焦耳熱效應”或“電阻發熱效應”。
英文術語：Joule effect 或Joule heating，其定義為：當電流流經電阻性材料時，電荷與導體原子碰撞導緻動能轉化為熱能的物理過程。

二、物理機制與定量描述

導體内部的自由電子在電場作用下定向移動，與晶格原子發生碰撞，将部分動能傳遞給原子，表現為熱能釋放。其熱功率 ( P ) 由焦耳定律定量描述：

P = I R

其中 ( I ) 為電流（單位：安培），( R ) 為電阻（單位：歐姆）。該公式表明發熱功率與電流平方及電阻成正比。

三、工程應用與影響

電熱設備：電爐、電熱水器、電熨鬥等利用焦耳效應實現電能向熱能的定向轉換。
電路設計：電子設備需通過散熱器、冷卻系統管理焦耳熱，避免元件過熱失效。
能量損耗：電力傳輸中導線發熱導緻能量損失，高壓輸電可減少電流以降低損耗。

四、學術權威來源

美國國家标準與技術研究院（NIST）：定義焦耳效應為“電荷載流子與物質相互作用導緻的能量耗散”NIST Thermodynamics Glossary。
《物理學詞典》（ISBN 978-0-12-805395-3）：明确焦耳定律在經典電磁學中的理論地位。

注：引用來源編號對應以下學術資源：

HyperPhysics, Joule Heating, Georgia State University.
Encyclopædia Britannica, Joule’s law.
IEEE Xplore, Thermal Management in Electronics, 2020.
Principles of Power Systems, McGraw-Hill Education.
Dictionary of Physics, Academic Press.

網絡擴展解釋

焦耳效應（Joule Effect）是電流通過導體時，由于電阻作用将電能轉化為熱能的現象。以下是詳細解釋：

一、基本定義與發現

由英國物理學家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于19世紀通過實驗發現。其核心原理是：電流流經導體時，導體的電阻會阻礙電子運動，導緻部分電能以熱能形式釋放，使導體溫度升高。

二、數學表達式（焦耳定律）

焦耳效應的定量關系由焦耳定律描述： $$ Q = I R t $$ 其中：

( Q )：産生的熱量（單位：焦耳，J）
( I )：電流強度（單位：安培，A）
( R )：導體電阻（單位：歐姆，Ω）
( t )：通電時間（單位：秒，s）

公式表明，熱量與電流平方、電阻及時間成正比。

三、應用場景

電熱設備：如電暖氣、電熱水壺等，利用焦耳效應将電能轉化為熱能。
照明設備：白熾燈通過燈絲發熱發光（但效率較低）。
電子設備散熱：需通過散熱設計避免元件過熱損壞。

四、注意事項

與焦耳-湯姆遜效應的區别：後者指氣體節流膨脹時的溫度變化現象，與電流無關，需避免混淆。
能量效率：在非純電阻電路中（如電動機），電能不會全部轉化為熱能，此時 ( Q < W )（電功）。

五、日常實例

手機充電時充電器發熱；
導線過載導緻溫度升高甚至熔斷保險絲。

通過上述内容可以看出，焦耳效應既是基礎物理理論，也與現代生活技術密切相關。