CFD|线路发热(焦耳热)分析

焦耳热（Joule heating）

   又称焦耳第一定律，是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律，电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。

    通过方程可以说明焦耳热与电流的方向无关

   焦耳热是由产生电流的电子移动时与构成导体的原子的离子碰撞而产生的。电路中带电的粒子（电子）被电磁场加速，每次与离子碰撞时都会传递动能。离子的动能或振动能增大，使其自身产生热量，导致胴体温度升高。从提供给导体的电能转移的热能通过接触导体的材料传播。

直流电

方向保持不变的电流   

：电势差

电阻发热公式

发热功率为“电流平方乘以电阻”

R：电阻

交流电

   指电源的电动势随时间作周期性变化,使得电路中的电压、电流也随时间作周期性变化

“avg”表示平均值，“rms”表示平方根

微分形式

   在等离子体物理学中，焦耳放热是在空间上某个点计算的。通过求解焦耳放热方程的微分形状，可以得到单位体积的恒定率。

E:电场

当等离子体在磁场中不带电的热传导率称为 时，上式可表示如下。

这个和相似

高压输电

    功率既可用高电压低电流传输，也可以用低压高电流传输。变压器将高输电电压转换为低电压，供客户使用。由于电线损耗功率与导体电阻和电流的平方成正比，因此使用低电流高电压可以减少电线发热时的能耗。