Årsagen til opvarmning af lederen ligger i, at energien fra elektronerne, der bevæger sig i den (med andre ord, strømmens energi) under den sekventielle kollision af partikler med ioner i et metals molekylære gitter element omdannes til en varm energitype eller Q, så begrebet "termisk kraft" dannes "".
Strømmens arbejde måles ved hjælp af det internationale system af enheder SI, idet der påføres joule (J), strømmens effekt er defineret som "watt" (W). Afvigende fra systemet i praksis kan de også bruge off-system enheder, der måler strømmens arbejde. Blandt dem er watt-time (W × h), kilowatt-time (forkortet kW × h). For eksempel betyder 1 Wh arbejdet af en strøm med en specifik effekt på 1 watt og en varighed på en time.
Hvis elektroner bevæger sig langs en fast leder lavet af metal, i dette tilfælde, fordeles alt det nyttige arbejde af den genererede strøm for at opvarme metalstrukturen, og baseret på bestemmelserne i loven om bevarelse af energi, dette kan beskrives med formlen Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. Sådanne forhold udtrykker nøjagtigt den velkendte Joule-Lenz-lov. Historisk set blev det først bestemt empirisk af en videnskabsmandD. Joule i midten af det 19. århundrede, og samtidig uafhængigt af ham af en anden videnskabsmand - E. Lenz. Termisk kraft har fundet praktisk anvendelse i teknisk design siden opfindelsen i 1873 af den russiske ingeniør A. Ladygin af en almindelig glødelampe.
Den termiske effekt af strømmen bruges i en række elektriske apparater og industrielle installationer, nemlig i termiske måleinstrumenter, elektriske komfurer af opvarmningstypen, elektrisk svejse- og lagerudstyr, husholdningsapparater på den elektriske varmeeffekt er meget almindeligt - kedler, loddekolber, kedler, strygejern.
Finder selv en termisk effekt i fødevareindustrien. Med en høj andel af brugen benyttes muligheden for elektrokontaktopvarmning, hvilket garanterer termisk effekt. Det er forårsaget af det faktum, at strømmen og dens termiske effekt, der påvirker fødevaren, som har en vis grad af modstand, forårsager ensartet opvarmning i det. Vi kan give et eksempel på, hvordan pølser fremstilles: gennem en speciel dispenser kommer hakket kød ind i metalforme, hvis vægge samtidig tjener som elektroder. Her sikres en konstant ensartethed af opvarmningen over hele produktets areal og volumen, den indstillede temperatur opretholdes, den optimale biologiske værdi af fødevaren opretholdes, sammen med disse faktorer forbliver varigheden af det teknologiske arbejde og energiforbruget. mindste.
Specifikke varmeeffekten af den elektriske strøm (ω), med andre ord mængden af varme, der frigives pr. volumenhed i en bestemt tidsenhed, beregnes som følger. Et elementært cylindrisk volumen af en leder (dV), med et tværsnit af lederen dS, en længde dl parallel med strømretningen og en modstand fra ligningerne R=p(dl/dS), dV=dSdl.
I henhold til definitionerne af Joule-Lenz-loven, for den tildelte tid (dt) i den af os optagne volumen, et varmeniveau lig med dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. I dette tilfælde, ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 og, ved at anvende her Ohms lov til at bestemme strømtætheden j=γE og forholdet p=1/γ, få straks udtrykket ω=jE=γE2. Det giver begrebet Joule-Lenz-loven i differentiel form.
