电解时电池组中的热》,叙述了他的实验:为了确定金属导线的热功率,让导线穿过一根玻璃管,再将它密缠在管上,每圈之间留有空隙,线圈终端分开。然后将玻璃管放入盛水的容器中,通电后用温度计测量水产生的温度变化。
实验时,他先用不同尺寸的导线,继而又改变电流的强度,结果判定“在一定时间内伏打电流通过金属导体产生的热与电流强度的平方及导体电阻的乘积成正比。”
这就是著名的焦耳定律,又称iR定律。
随后,他又以电解质做了大量实验,证明上述结论依然正确。
iR定律的发现使焦耳对电路中电流的作用有了明确的认识。
他仿照动物体中血液的循环,把电池比作心肺,把电流比作血液,指出:“电可以看成是携带、安排和转变化学热的一种重要媒介”,并且认为,在电池中“燃烧”一定量的化学“燃料”,在电路中(包括电池本身)就会发出相应大小的热,和这些燃料在氧气中点火直接燃烧所得应是一样多。
请注意,这时焦耳已经用上了“转变化学热”一词,说明他已建立了能量转化的普遍概念,他对热、化学作用和电的等价性已有了明确的认识。
然而,这种等价性的最有力证据,莫过于热功当量的直接实验数据。
正是由于探索磁电机中热的损耗,促使焦耳进行了大量的热功当量实验。
1843年焦耳在《磁电的热效应和热的机械值》一文中叙述了他的目的,写道:
“我相信理所当然的是:磁电机的电力与其它来源产生的
第739章(3/4)