Motivul încălzirii conductorului constă în faptul căenergia electronilor care se deplasează în ea (cu alte cuvinte, energia curentului) în timpul ciocnirilor succesive ale particulelor cu ionii rețelei moleculare a unui element metalic este convertită într-un tip de energie caldă, sau Q, deci conceptul de „putere termică” se formează.
Lucrarea curentului este măsurată cu ajutorul unui instrument internaționalUnități SI, aplicând jouli (J), puterea curentă este definită ca „watt” (W). Plecând de la sistem în practică, ei pot folosi și unități non-sistem care măsoară munca curentului. Printre acestea, watt-oră (W × h), kilowatt-oră (abreviat ca kW × h). De exemplu, 1 W × h desemnează lucrul unui curent cu o putere specifică de 1 watt și o durată de timp de o oră.
Dacă electronii se mișcă de-a lungul unui staționarun conductor din metal, în acest caz toată munca utilă a curentului generat este distribuită pentru încălzirea structurii metalice și, pe baza prevederilor legii conservării energiei, aceasta poate fi descrisă prin formula Q = A = IUt = I2Rt = (U2/ R) * t.Astfel de relații exprimă cu acuratețe cunoscuta lege Joule-Lenz. Din punct de vedere istoric, a fost determinată pentru prima dată empiric de omul de știință D. Joule la mijlocul secolului al XIX-lea și, în același timp, independent de el, de un alt om de știință, E. Lenz. Puterea termică și-a găsit aplicație practică în performanța tehnică încă de la invenția în 1873 de către inginerul rus A. Ladygin a unei lămpi obișnuite cu incandescență.
Puterea termică a curentului este utilizată într-un număr deaparate electrice si instalatii industriale si anume in aparatele de masura termica, sobe electrice de tip incalzire, echipamente electrice de sudura si inventariere, aparatele electrocasnice cu efect de incalzire electrica sunt foarte frecvente - cazane, fiare de lipit, ibrice, fiare de calcat.
Își găsește un efect termic în alimenteindustrie. Cu o proporție mare de utilizare, se folosește posibilitatea de încălzire prin contact electric, care garantează puterea termică. Este cauzată de faptul că curentul și puterea sa termică, influențând un produs alimentar care are un anumit grad de rezistență, provoacă o încălzire uniformă în acesta. Un exemplu este modul în care se fac cârnații: printr-un dozator special, carnea tocată este alimentată în forme metalice, ai căror pereți servesc simultan ca electrozi. Aici se asigură uniformitatea constantă a încălzirii pe întreaga suprafață și volumul produsului, se menține temperatura setată, se menține valoarea biologică optimă a produsului alimentar, alături de acești factori, durata lucrărilor tehnologice și consumul de energie rămân cel mai jos.
Puterea termică specifică a curentului electric(ω), cu alte cuvinte - cantitatea de căldură care este eliberată într-o unitate de volum pentru o anumită unitate de timp, se calculează după cum urmează. Volumul cilindric elementar al unui conductor (dV), cu o secțiune transversală a conductorului dS, o lungime dl paralelă cu direcția curentului și rezistența sunt ecuațiile R = p (dl / dS), dV = dSdl .
Conform definițiilor legii Joule-Lenz, în timpul alocat (dt) în volumul luat de noi, se va degaja un nivel de căldură egal cu dQ = I2Rdt = p (dl / dS) (jdS)2dt = pj2dVdt. În acest caz, ω = (dQ) / (dVdt) = pj2 și, aplicând aici legea lui Ohm pentru a stabili densitatea de curent j = γE și relația p = 1 / γ, obținem imediat expresia ω = jE = γE2. Oferă conceptul legii Joule-Lenz în formă diferențială.
