焦耳热

摘要： 利用磁控溅射技术沉积了Ta/BaTiO_(3)/Al_(2)O_(3)/ITO多层薄膜,观察到该结构中的电阻开关现象受到限制电流的调控.在限制电流大小为10^(-2)A时,器件中的电阻开关现象达到最优.Ta/BaTiO_(3)/Al_(2)O_(3)/ITO多层薄膜的电阻开关具有良好的可重复性和稳定性.本文使用空间限制电流的传导模型对Ta/BaTiO_(3)/Al_(2)O_(3)/ITO器件中受限制电流调控的电阻开关传导机理进行了解释.

摘要： 通过理论分析和实验验证,分析RC电路充电过程中的能量守恒和转化.证明了电源所做的功,一部分转化为能量储存于电容器中,另一部分则转化为电阻产生的焦耳热耗散掉,并不是通过电路和电容器辐射电磁波损失的.

摘要： 一、一道不能自洽的高三模拟题例1(多选)如图1所示,在竖直平面内有一上下边界均水平、垂直线框所在平面的匀强磁场,磁感应强度B=2.5 T.正方形单匝金属线框在磁场上方h=0.45 m处,质量为0.1 kg,边长为0.4m,总阻值为1 Q.现将线框由静止释放,下落过程中线框ab边始终与磁场边界平行,ab边刚好进入磁场和刚好离开磁场时的速度均为2 m/s,不计空气阻力,重力加速度取10 m/s2,则()A.cd边刚进入磁场时克服安培力做功的功率为9W B.匀强磁场区域的高度为0.65m C.穿过磁场的过程中线框电阻产生的焦耳热为0.65J D.线框通过磁场上边界所用时间为0.3s例1为2020年广东省深圳市普通高中高三年级第二次线上统一测试试题,是一道典型的正方形线框进出磁场问题,中学学科网上给出本题的参考答案为ABD.具体解题步骤如下.

摘要： 钙钛矿锰氧化物(Perovskite manganese oxide,PMO)因受外界条件激励而发生变色的特性,在散热领域中受到广泛关注。目前绝大多数针对PMO的变色特性的研究都是以温度激励为基础,以电场激励实现的散热器件仍旧缺乏。由于电场激励伴随着焦耳热的影响,目前PMO材料是否存在电致变色性能尚未得到明确证明。针对以上问题,本研究利用电场激励对PMO内部Mn元素的影响,提出了一种针对PMO材料的电改性方法。通过电改性大幅减弱PMO热致变色性能,进而使La_(0.7)Ca_(0.25)K_(0.05)MnO_(3)(LCKMO)在电场激励实验中能够排除焦耳热的影响。对LCKMO电改性前后的热致变色及电致变色性能进行研究。电改性前的LCKMO发射率随温度升高而增大,最大增量为17%。并且在受21 V电场激励后,其发射率在173、203、243、273和373 K分别出现了15%、16%、10%、0.6%和1.4%的增量。电改性后的LCKMO热致变色性能大幅减弱,且在受21 V电场激励后,其发射率在273和373 K出现了10.7%和9.3%的增量。电改性前后的实验结果表明:LCKMO存在电致变色性能,并且电场激励对LCKMO发射率的调控机制存在明显规律。此外,针对PMO材料的电改性方法不仅能令PMO材料在排除焦耳热的影响下进行电致变色研究,更为调控PMO材料热致变色性能提供了新的可能。

摘要： 电磁感应中焦耳热的求解是历年高考中的热点,科学思维是培养学生的要素之一,本文从三角支架上导体棒切割出发,用不同的思路求焦耳热,从而培养学生的科学思维,从而培养学生的核心素养.

摘要： 闪烧是近些年广受关注的一种电场辅助烧结技术。本文介绍了闪烧的起源与发展,并对闪烧的基本特征进行了分析。在闪烧孕育与引发过程的研究方面,发现了孕育阶段的非线性电导特征和电化学黑化现象,提出了氧空位主导的缺陷机制;在闪烧阶段的快速致密化研究方面,提出了电场作用导致的缺陷产生和运动会在粉体颗粒间产生库仑力,有利于烧结前期的致密化过程,同时发现闪烧致密化过程中还伴随着金属阳离子的快速运动;在闪烧阶段的晶粒生长和微结构演变方面,发现了试样温度沿电流方向呈非对称分布,试样中间位置的晶界迁移率明显提高,提出电化学缺陷对微观结构有重大影响。基于上述研究成果,本团队利用电场作用下出现的低温快速传质现象,发展了陶瓷闪焊技术,实现了同种陶瓷/陶瓷、陶瓷/金属,甚至异种陶瓷/陶瓷之间的快速连接;发展了陶瓷闪烧合成技术,不仅实现了典型氧化物陶瓷的快速合成,而且实现了高熵陶瓷和具有共晶形貌的氧化物陶瓷的快速合成;发展了氧化物陶瓷的电塑性成形技术,初步实现了氧化锆陶瓷低温低应力下的快速拉伸和弯曲变形。本文最后总结了闪烧机理研究面临的挑战,并从焦耳热效应和非焦耳热效应两方面展望了闪烧的发展方向,期望对闪烧技术在国内的发展有所裨益。

摘要： 含容电路是高中电磁感应中比较典型的一类电路,在有些题目处理中会对这类电路进行理想化处理从而忽略回路中的电阻,将电路简化,如2018年下半年浙江省普通高校招生物理选考的第22题.但在实际计算中发现,将此类电路粗暴地理想化处理是有问题的.在有限的时间内考虑焦耳热时,对回路电阻作理想化处理而忽略是正确的.下文将通过对含容电路在两种初始条件下的运动情况分析,说明回路电阻理想化处理的正确性问题.

摘要： 电解水是有效的产氢方式之一,开发具有高催化活性的电极材料是当前电解水的研究热点,但仍面临诸多挑战。本研究报告了一种通过焦耳热技术快速制备多金属异质结构,并将其用作电解水的双功能电催化剂,展现出优异的电解水催化活性。通过焦耳热处理三种金属前驱涂覆的碳布,MoC和CoO/FeO异质结构形成。当其用作析氢(HER)和析氧(OER)的双功能催化剂时,仅需121 mV和268 mV的过电位,可以实现10 m A·cm^(-2)的电流密度。当用于两电极电解水时,MoC/FeO/CoO/CC作为阳极和阴极催化剂表现出优异的电催化性能和长期稳定性,仅需1.69 V即可实现10 mA·cm^(-2)的电流密度,并且展现出25小时的稳定性。本研究通过简单、快速的焦耳热技术实现了双金属/多金属异质结构的构筑,并应用于高效水电解,为合理设计多金属异质结构提供指导。

摘要： 对2022年高考全国甲卷一道含容导杆问题进一步变式研究和创新改编,深入探讨有旁路电阻的含容导杆问题,通过变式研究和创新改编,开阔学生思路,训练学生思维,使他们能更好地理解和掌握相关的物理知识,从而达到灵活解题的目的.

摘要： 硅基雪崩光电二极管(Si-APD)在实际应用中通常需要串联电容来滤除直流信号分量,以便于后续电路对脉冲信号进行提取和放大.另外,Si-APD吸收激光能量后往往导致自身的温升而影响了探测性能.基于此,本论文首次建立了毫秒脉冲激光辐照外接电容电路中Si-APD的热传导模型,并据此对Si-APD的表面温升特性开展了模拟仿真和实验研究.结果表明由于外接电容对回路中电流的阻碍作用,降低了Si-APD中p-n结内部的焦耳热,从而使得外接电容条件下的Si-APD表面温升小于无外接电容的情况,并且电容越小,Si-APD的温升越低.

摘要： 本文基于电磁场和传热学的基本理论,建立了方坯电磁软接触的电磁场和温度场的数学模型,利用有限元软件对结晶器内的电磁场进行分析,得到钢液、结晶器及保护渣焦耳热的分布规律.结果表明:在所有介质中,结晶器所产生焦耳热最多;钢液感应所生成焦耳热量次之,主要集中在钢液外表面集肤层内;液态渣膜上感应生成的焦耳热数值较小,且分布分散.

摘要： 发光二极管（LED）节温控制是LED热管理的重点。相比于传统工艺中采用散热器件来温，希望从LED芯片本身分析减少热量产生。本文通过ANSYS模拟，得到了LED芯片中各强度、电流密度和焦耳热的分布情况，研究了LED芯片中N型氮化镓（n-GaN）电阻率对整个场强度、电流密度和焦耳热的影响，并比较了相同条件下，水平芯片、倒装芯片和垂直芯片中场强度、最大电流密度和最大焦耳热。研究表明，以水平芯片为例，随着n-GaN电阻率的增大，片内部电场强度、电流密度和焦耳热均呈增大趋势。在相同条件下，水平、倒装和垂直三种芯片大电场强度关系为：水平＜倒装＜垂直；最大电流密度关系为：水平＞倒装＞垂直；最大焦耳为：倒装＞水平＞垂直。

摘要： 本文研究了直流脉冲磁场对纯铝凝固组织的影响。实验结果表明，当脉冲磁场强度达到一定值时，纯铝的凝固组织发生了细化，但随着脉冲电流的继续增加即磁场强度的继续增强，铸锭凝固组织反而出现粗化现象,这主要是由于脉冲磁场处理过程中焦耳热的影响。针对这种粗化现象，应用电磁理论着重分析了小尺寸试样情况下，焦耳热对其细化效果的影响，推导出了直流脉冲磁场细化晶粒过程中产生焦耳热的数学表达式。表征了铸锭升高温度与铸锭自身几何尺寸。铸锭材质以及磁感应强度之间的关系。

摘要： 双级串联电渣重熔系统比单电极系统具有感抗小、电耗低、熔化率高等特点,目前广泛地应用于生产大型钢锭.掌握双级串联电渣重熔系统中电磁场的分布情况对于提高钢锭质量和节省电能都很重要.本文以双级串联电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象,建立了能够考虑集肤效应的三维谐波电磁场数学模型,采用Maxwell方程、Lorentz定律和Joule定律分析了渣、钢锭和电极的磁场、电磁力、电流密度和焦耳热功率密度分布.结果表明:电流强度的最大值出现在电极内侧,与渣池的交界面处;由于两对电极的自感和互感的相互作用,电极内侧的磁感应强度增大,外侧的磁感应强度减小;焦耳热的最大值出现在渣中,电极底部内侧与渣的交界处.参数研究还发现:当源电流增大时,在电极内靠近壁面处的电流强度最大值呈线性增大;当频率大于等于35Hz时,在电极内部电流密度趋向线性分布.

摘要： 本文建立电渣重熔过程中的电磁场与温度场的耦合数学模型,利用ANSYS软件对包括电极、渣池和钢锭的一体化电渣重熔系统电磁场,焦耳热场和温度场进行有限元计算,并分析冷却水温对重熔系统温度的影响.结果表明:重熔系统中的焦耳热主要分布在渣池中,最大值出现在渣池与电极端口接触处即电流密度最大处;重熔系统的最高温度出现在电极的下部,在渣池的中部,并不是电流密度最大的区域;在重熔的铸锭底部,温度沿轴向的梯度较大;在铸锭的中上部分,温度沿轴向和径向的梯度相对都比较小;渣金界面的温度的分布相对较为均匀;在电极的底部出现一个温度相对较低的区域;冷却水温越低,电渣重熔系统的温度相对也会降低.

摘要： 双级串联电渣重熔系统比单电极系统具有感抗小、电耗低、熔化率高等特点，目前广泛地应用于生产大型钢锭。掌握双级串联电渣重熔系统中电磁场的分布情况对于提高钢锭质量和节省电能都很重要。本文以双级串联电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象，建立了能够考虑集肤效应的三维谐波电磁场数学模型，采用Maxwell方程、Lorentz定律和Joule定律分析了渣、钢锭和电极的磁场、电磁力、电流密度和焦耳热功率密度分布。结果表明：电流强度的最大值出现在电极内侧，与渣池的交界面处;由于两对电极的自感和互感的相互作用，两对电极内侧的磁感应强度增大，外侧的磁感应强度减小;焦耳热的最大值出现在渣中，电极底部内侧与渣的交界处。参数研究还发现：当源电流增大时，在电极内靠近壁面处的电流强度呈线性增大;当频率大于等于35Hz时，在电极内部电流密度趋向线性分布;当电极侵入深度增大或渣层的厚度减小时，渣池中焦耳热的最大值增大。

摘要： 本文以双电极电渣重熔过程中的渣池、金属熔池和凝固锭为研究对象,建立瞬态的三维模型,借助Fluent软件分析其电磁场、流场、温度场以及电流和焦耳热的分布,得到了耦合的多物理场.本文得出结论:焦耳热主要分布于渣池中,其最大值出现在金属熔滴中;高温区出现在自耗电极下方两侧(沿y轴方向)的渣池中;电磁力的最大值在从两个电极滴落的金属熔滴中,并且二者方向相反.

摘要： 中间包电磁感应加热技术,可以有效地补偿钢液中的热损失,改善钢液的流动,利于实现低过热度恒温浇注,进而增加等轴晶的比率,改善铸坯质量.本研究建立了感应加热三维电磁场的数学模型,得到了中间包内的磁场、电磁力和焦耳热的分布.感应电流在中间包注流室、分配室以及两个通道间形成了电流回路,通道内的电流密度远大于注流室与浇注室的电流密度.磁场主要集中分布于通道内,由于集肤效应与邻近效应,通道靠近线圈一侧的磁场比其他区域要大.感应电流与磁场相互作用产生指向通道中心的电磁力,感应电流与磁场的不均匀导致电磁力偏心分布.焦耳热主要集中分布于通道内,与电流密度分布一致.

摘要： 电磁软接触连铸过程中,针对电磁连铸结晶器建立三维电磁场及温度场模型,研究了在高频交变电磁场下,结晶器铜壁中焦耳热的产生以及电源频率和电流强度对温度场的影响.结果表明:结晶器外壁焦耳热明显多于内壁;而在相同拉速、相同冷却条件下,电磁软接触连铸结晶器壁比传统连铸结晶器壁温度有所提高.传统连铸结晶器径向上温度分布均匀,高度方向存在很大的温度梯度;而结晶器壁随着电源频率和电流强度的增加温度逐渐升高,但是升高的幅度各有不同。

摘要： 本文以双电极、三相三电极、三相六电极的多电极电渣重熔工艺中电极、渣池和钢锭为研究对象,建立了能够考虑集肤效应的三维谐波电磁场数学模型,采用Maxwell方程、Lorentz定律和Joule定律分析了渣、钢锭和电极的磁场、电磁力、电流密度和焦耳热功率密度分布；利用顺序耦合的方式,采用热传导方程分析温度场分布.模拟部分结果与测量的电渣重熔系统外部空气的磁感应强度吻合良好,证明了本模型和计算过程的可靠性。计算结果表明：在电极和钢锭内,电流主要集中在外表面,系统集肤效应、临近效应明显；在渣池内,由于渣的电导率低,电流分布发生改变,主要集中在电极端头处；而焦耳热的最大值是在电极底部与渣的交界处.温度最大值出现在电极底端,在渣池的中心处；渣金界面的温度分布相对的均匀；熔池的深度大约等于钢锭的半径.模拟的温度场结果与实验结果达到较好的吻合.

摘要： 本发明公开了一种基于焦耳热高温快速制备高活性碳纤维超级电容器电极的方法。该发明利用碳纤维通电产生的焦耳热，以消耗骨架碳的方式快速还原纤维表面的镍钴氢氧化物，并将得到的镍、钴金属颗粒作为纳米级凹槽的模板，利用纤维自身的焦耳热将金属颗粒快速蒸发，获得表面粗糙且多孔的高活性CF电极。该发明的特点是：以具有快速升、降温特性的碳纤维通电产生的焦耳热活化代替了传统马弗炉加热或强酸刻蚀等过程。整个活化处理时间短、能耗低、无污染，可实现活化CF的快速批量化制备。

摘要： 本发明提供了一种利用焦耳热制备单质硅的方法，属于锂离子电池负极材料制备技术领域。本发明利用焦耳热制备单质硅，焦耳热具有快速升温，快速加热的优点，并且能够保证加热的均一性，因此，本发明可快速制备单质硅。本发明得到第一粗硅后，将所述第一粗硅升温至1100～1300°C进行第二保温，可以实现副产物硅化镁分解，实现粗硅的第一次提纯，然后升温至1500～2000°C可以实现镁的快速蒸发，实现二次提纯，因此，本发明制备的单质硅具有较高的纯度，不存在后处理不安全的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于微波定位组装的电焦耳热催化材料及其制备方法，涉及化学催化分解技术领域。电焦耳热催化材料以电热金属网为载体，载体上负载有锰氧化物；采用微波定位组装法制备，具体为：将电热金属网载体置于高锰酸钾/硫酸锰溶液中，进行微波恒温反应，反应结束后，将载体取出，洗涤、干燥，即可。本发明利用金属网的电热效应将电能转化为催化剂氧化臭氧所需的热能，打破了锰氧化物在常温下难以发生催化氧化反应的壁垒，同时铁铬铝或镍铬合金电热金属网具有良好的结构强度和一定的耐腐蚀性，在净化臭氧的反应中可靠程度高，稳定性好，且以清洁能源‑‑电能为反应提供能量，更加环保，成本低，适用性广。

摘要： 本发明公开了一种基于电阻块焦耳热效应的加速量热仪放热检测性能校准方法。本发明通过恒流源在加速量热仪进行校准实验模式中提供电阻块恒定的电功率，然后根据热平衡公式计算出由于加速量热仪炉盖、炉壁、炉底、及样品热电偶测温的不一致性造成的热散失，进而求解出相对于整体而言的一个补偿温度。根据所得的补偿温度在系统达稳态平衡时对炉盖、炉壁、炉底的温度加上这个补偿温度进行修正，最终达到校准的目的。本发明可解决加速量热仪在检测反应过程中样品热电偶相对于炉盖、炉壁、炉底热电偶测温不一致的问题。本发明适用性强，富有创新性，对于校准加速量热仪放热检测性能、提高化学反应热危险评估的准确性具有重要意义。

摘要： 一种颜色可调制的电驱动焦耳热致变色夹胶玻璃及其制备方法，它属于智能玻璃技术领域，具体涉及一种颜色可调制的主动热致变色夹胶玻璃及其制备方法。本发明的目的是要解决现有VO2薄膜存在制备工艺复杂，且变色能力差的问题。一种颜色可调制的电驱动焦耳热致变色夹胶玻璃由玻璃顶层、热致变色聚合物层、透明导电氧化物层和玻璃底层组成。制备方法：一、制备热致变色聚合物夹胶；二、组装：方法1：采用刮涂镀膜方式镀膜；方法2：采用灌注法镀膜。优点：颜色较为鲜艳，而不是呈现黄色；物理化学稳定性好，包壳后能够减缓粒子在强光下的变质；能够实现主动变色，通电后产生的焦耳热会强制驱动热致变色材料相变改变光学性质。

摘要： 本发明涉及一种基于焦耳热效应的三维碳气凝胶基载体用加热器和装置，其中加热器包括：本体，所述本体内设置有第一加热电极和第二加热电极，所述第一加热电极和第二加热电极将所述本体分割成三部分，分别为进气端均化区、焦耳加热区和出气端均化区；所述进气端均化区设置有进气端口，所述出气端均化区设置有出气端口，所述焦耳加热区内设置有碳气凝胶。本发明使得整个加热过程具有低能耗、快启动的优点。

摘要： 本发明属于催化剂制备领域，提供了一种焦耳热快速合成双功能电催化剂的方法，包括：将碳布进行酸洗活化，得到活化碳布；将Mo、Fe、Co中至少两种盐溶解在溶剂中，得到混合金属盐溶液；将所述混合金属盐溶液滴加到所述活化碳布上，干燥，得到金属前驱体涂覆的碳布；将所述金属前驱体涂覆的碳布在真空条件下，进行焦耳加热，即得到所需样品。通过焦耳热技术快速制备多金属异质结构，并将其用作电解水的双功能电催化剂，展现出优异的电解水催化活性。为实现社会可再生发展目标，开发清洁、可持续的能源资源替代化石燃料具有重要意义。

摘要： 本发明提供一种利用焦耳热调控石墨烯机械振子非线性的装置及方法，石墨烯机械振子包括硅衬底、凹槽、栅极、源漏接触电极、悬浮石墨烯，悬浮石墨烯包括两端平直段和中部悬浮段；悬浮石墨烯的中部悬浮段与硅衬底之间形成光学谐振腔；将驱动激光和探测激光照射到光学谐振腔；对栅极施加直流电压，产生电场，悬浮石墨烯在静电力吸引下产生形变，谐振频率被调制，产生非线性；对石墨烯机械振子的源漏接触电极通入直流电压，悬浮石墨烯内部随之产生一定功率的焦耳热，调节焦耳热功率的大小实现对石墨烯机械振子非线性的动态调控。本发明装置具有易于制备、便于调控、成本较低、制备周期短等优点，这种装置在高温等领域有着很重要的意义和研究价值。

摘要： 本实用新型公开了一种可控式大电流真空焦耳热系统，包括直流供电系统主体，直流供电系统主体的上方设有上层壳体，上层壳体的前侧壁安装有进气球阀与出气球阀，上层壳体的后侧壁设有真空法兰，上层壳体的后侧壁设有水冷进口与水冷出口，上层壳体的后侧壁设有两个气体接口，上层壳体的内部设有管路连接单元，上层壳体的上侧壁安装有腔体，腔体的内部设有加热单元，腔体的内侧壁粘接有密封圈，腔体的上侧壁设有上盖。本实用新型通过设置真空管路与真空泵连通，腔体真空时会吸附上盖挤压密封圈，达到密封效果；不需要锁紧便于操作安装，整体装置采用上下两层设计，安装方便，操作简单，水电分离安全可靠。

摘要： 本实用新型公开了一种多功能瞬态焦耳热反应器装置，包括真空本体，真空本体内壁对称设有绝缘固定块，绝缘固定块顶端设有支撑铜块，支撑铜块顶端设有支撑转接块，两个支撑转接块之间通过陶瓷架连接，支撑转接块顶端设有电极导轨，电极导轨内壁设有滑动设有支撑架，支撑架内壁设有若干定位孔，其中一个定位孔通过螺栓三与电极导轨内壁连接，支撑架顶端设有电极压片，支撑架顶部设有凹槽，两个凹槽之间设有石英载玻片，石英载玻片顶端设有若干加热片，真空本体外壁设有反应组件。本实用新型通过设置支撑转接块、加热片和石英载玻片，可以采用多种方式放置、拿取样品，扩大了本装置的使用范围，而且本装置方便操作，从而提高合成效率。