A vezető felmelegedésének oka abban rejlik, hogya benne mozgó elektronok energiája (más szóval az áram energiája) a részecskék egymás utáni ütközése során egy fém elem molekularácsának ionjaival meleg típusú energiává vagy Q-vá alakul át, így a koncepció "hőteljesítmény" képződik.
Az áram munkáját nemzetközi felhasználással mérikSI egységek, joule-kat (J) alkalmazva, az áramot wattként (W) határozzák meg. A gyakorlattól eltérve a rendszertől, nem rendszeregységeket is használhatnak, amelyek mérik az áram munkáját. Közülük wattóra (W × h), kilowattóra (rövidítve kW × h). Például 1 W × h egy 1 watt fajlagos teljesítményű és egy órás időtartamú áram munkáját jelöli.
Ha az elektronok álló helyzetben mozognakegy fémből készült vezető, ebben az esetben a keletkező áram összes hasznos munkája a fémszerkezet fűtésére oszlik el, és az energiamegmaradás törvényének rendelkezései alapján ez a Q = A = képlettel írható le. IUt = I2Rt = (U2/ R) * t.Az ilyen kapcsolatok pontosan kifejezik a jól ismert Joule-Lenz-törvényt. Történelmileg először a 19. század közepén D. Joule tudós határozta meg empirikusan, egyúttal tőle függetlenül egy másik tudós, E. Lenz. A hőteljesítmény gyakorlati alkalmazást kapott a műszaki teljesítményben, amióta A. Ladygin orosz mérnök 1873-ban feltalált egy közönséges izzólámpát.
Az áram hőteljesítményét számos esetben használjákelektromos készülékek és ipari létesítmények, nevezetesen hőmérőkben, fűtéstechnikai típusú elektromos kályhákban, elektromos hegesztő- és leltárberendezésekben, az elektromos fűtőhatású háztartási készülékek nagyon gyakoriak - kazánok, forrasztópákák, vízforralók, vasalók.
Termikus hatást talál az ételekbenipar. Nagy kihasználtság mellett az elektromos érintkezéses fűtés lehetőségét használják, ami garantálja a hőteljesítményt. Az okozza, hogy az áram és annak hőteljesítménye, befolyásolva egy bizonyos fokú ellenállású élelmiszerterméket, egyenletes melegítést okoz benne. Példa erre a kolbászkészítés: egy speciális adagolón keresztül a darált húst fémformákba adagolják, amelyek falai egyidejűleg elektródaként szolgálnak. Itt biztosítják a fűtés állandó egységességét a termék teljes területén és térfogatában, fenntartják a beállított hőmérsékletet, fenntartják az élelmiszer optimális biológiai értékét, ezen tényezők mellett a technológiai munka időtartama és az energiafogyasztás legalacsonyabb.
Az elektromos áram fajlagos hőteljesítménye(ω), más szavakkal - a hőmennyiséget, amelyet térfogategységben szabadít fel egy bizonyos időegységre, a következőképpen számítják ki. Egy vezető (dV) elemi hengeres térfogata, dS keresztmetszetű vezető keresztmetszettel, az áram irányával párhuzamos dl hosszúsággal és ellenállással R = p (dl / dS), dV = dSdl .
A Joule-Lenz-törvény meghatározása szerint az általunk vett térfogatban megadott idő alatt (dt) dQ = I-vel egyenlő hőszint szabadul fel.2Rdt = p (dl / dS) (jdS)2dt = pj2dVdt. Ebben az esetben ω = (dQ) / (dVdt) = pj2 Ha Ohm törvényét alkalmazzuk a j = γE áramsűrűség és a p = 1 / γ összefüggés megállapítására, azonnal megkapjuk az ω = jE = γE kifejezést2. Különböző formában adja meg a Joule-Lenz-törvény fogalmát.
