Il motivo del riscaldamento del conduttore risiede nel fatto che l'energia degli elettroni che si muovono al suo interno (in altre parole, l'energia della corrente) durante la collisione sequenziale di particelle con ioni del reticolo molecolare di un metallo l'elemento viene convertito in un tipo caldo di energia, o Q, quindi il concetto di "potenza termica" è formato "".
Il lavoro della corrente viene misurato utilizzando il sistema internazionale delle unità SI, applicandovi dei joule (J), la potenza della corrente è definita "watt" (W). Deviando in pratica dal sistema, possono utilizzare anche unità fuori sistema che misurano il lavoro della corrente. Tra questi ci sono wattora (W × h), kilowattora (abbreviato kW × h). Ad esempio, 1 Wh significa il lavoro di una corrente con una potenza specifica di 1 watt e una durata di un'ora.
Se gli elettroni si muovono lungo un conduttore fisso di metallo, in questo caso, tutto il lavoro utile della corrente generata viene distribuito per riscaldare la struttura metallica e, in base a quanto previsto dalla legge di conservazione dell'energia, questo può essere descritto dalla formula Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. Tali rapporti esprimono accuratamente la nota legge di Joule-Lenz. Storicamente, è stato determinato per la prima volta empiricamente da uno scienziatoD. Joule a metà del 19 ° secolo, e allo stesso tempo indipendentemente da lui da un altro scienziato - E. Lenz. L'energia termica ha trovato applicazione pratica nella progettazione tecnica sin dall'invenzione nel 1873 da parte dell'ingegnere russo A. Ladygin di una normale lampada a incandescenza.
La potenza termica della corrente viene utilizzata in una serie di apparecchi elettrici e installazioni industriali, in particolare, in strumenti di misurazione termica, stufe elettriche di tipo riscaldante, apparecchiature per la saldatura elettrica e l'inventario, elettrodomestici sull'effetto del riscaldamento elettrico sono molto comune: caldaie, saldatori, bollitori, ferri da stiro.
Si trova un effetto termico nell'industria alimentare. Con un'elevata quota di utilizzo, viene utilizzata la possibilità di riscaldamento a elettrocontatto, che garantisce potenza termica. È causato dal fatto che la corrente e la sua potenza termica, influenzando il prodotto alimentare, che ha un certo grado di resistenza, provocano un riscaldamento uniforme in esso. Possiamo fare un esempio di come si producono le salsicce: attraverso un apposito dosatore, la carne macinata entra in stampi di metallo, le cui pareti fungono contemporaneamente da elettrodi. Qui viene assicurata una costante uniformità di riscaldamento su tutta la superficie e volume del prodotto, viene mantenuta la temperatura impostata, viene mantenuto il valore biologico ottimale del prodotto alimentare, insieme a questi fattori, la durata dell'intervento tecnologico e il consumo di energia rimangono il il più piccolo.
Calore specificola potenza della corrente elettrica (ω), ovvero la quantità di calore che viene rilasciata per unità di volume per una certa unità di tempo, si calcola come segue. Un volume cilindrico elementare di un conduttore (dV), con sezione del conduttore dS, lunghezza dl parallela alla direzione della corrente, ed una resistenza formano le equazioni R=p(dl/dS), dV=dSdl.
Secondo le definizioni della legge di Joule-Lenz, per il tempo assegnato (dt) nel volume da noi preso, un livello di calore pari a dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. In questo caso, ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 e, applicando qui la legge di Ohm per stabilire la densità di corrente j=γE e il rapporto p=1/γ, si ottenere immediatamente l'espressione ω=jE=γE2. Dà il concetto della legge di Joule-Lenz in forma differenziale.
