La raison du chauffage du conducteur réside dans le fait que l'énergie des électrons qui s'y déplacent (en d'autres termes, l'énergie du courant) lors de la collision séquentielle de particules avec des ions du réseau moléculaire d'un métal l'élément est converti en un type d'énergie chaude, ou Q, de sorte que le concept de "puissance thermique" est formé "".
Le travail du courant est mesuré en utilisant le système international d'unités SI, en lui appliquant des joules (J), la puissance du courant est définie comme "watt" (W). S'écartant du système dans la pratique, ils peuvent également utiliser des unités hors système qui mesurent le travail du courant. Parmi eux figurent le wattheure (W × h), le kilowattheure (en abrégé kW × h). Par exemple, 1 Wh signifie le travail d'un courant d'une puissance spécifique de 1 watt et d'une durée d'une heure.
Si les électrons se déplacent le long d'un conducteur fixe en métal, dans ce cas, tout le travail utile du courant généré est distribué pour chauffer la structure métallique, et, sur la base des dispositions de la loi de conservation de l'énergie, ceci peut être décrit par la formule Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. De tels rapports expriment avec précision la loi Joule-Lenz bien connue. Historiquement, il a d'abord été déterminé empiriquement par un scientifiqueD. Joule au milieu du 19ème siècle, et en même temps indépendamment de lui par un autre scientifique - E. Lenz. L'énergie thermique a trouvé une application pratique dans la conception technique depuis l'invention en 1873 par l'ingénieur russe A. Ladygin d'une lampe à incandescence ordinaire.
La puissance thermique du courant est utilisée dans un certain nombre d'appareils électriques et d'installations industrielles, à savoir dans les instruments de mesure thermique, les cuisinières électriques de type chauffage, les équipements de soudage électrique et d'inventaire, les appareils électroménagers à effet de chauffage électrique sont très courant - chaudières, fers à souder, bouilloires, fers à repasser.
Se trouve un effet thermique dans l'industrie alimentaire. Avec une part d'utilisation élevée, la possibilité de chauffage par électrocontact est utilisée, ce qui garantit la puissance thermique. Cela est dû au fait que le courant et sa puissance thermique, influençant le produit alimentaire, qui présente un certain degré de résistance, y provoquent un échauffement uniforme. Nous pouvons donner un exemple de fabrication de saucisses: à travers un distributeur spécial, la viande hachée pénètre dans des moules métalliques dont les parois servent simultanément d'électrodes. Ici, une uniformité constante de chauffage est assurée sur toute la surface et le volume du produit, la température réglée est maintenue, la valeur biologique optimale du produit alimentaire est maintenue, ainsi que ces facteurs, la durée du travail technologique et la consommation d'énergie restent les le plus petit.
Chaleur spécifiquela puissance du courant électrique (ω), c'est-à-dire la quantité de chaleur dégagée par unité de volume pendant une certaine unité de temps, se calcule comme suit. Un volume cylindrique élémentaire d'un conducteur (dV), avec une section du conducteur dS, une longueur dl parallèle à la direction du courant, et une résistance forment les équations R=p(dl/dS), dV=dSdl.
Selon les définitions de la loi de Joule-Lenz, pour le temps imparti (dt) dans le volume prélevé par nous, un niveau de chaleur égal à dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. Dans ce cas, ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 et, en appliquant ici la loi d'Ohm pour établir la densité de courant j=γE et le rapport p=1/γ, on obtenir immédiatement l'expression ω=jE=γE2. Elle donne le concept de la loi de Joule-Lenz sous forme différentielle.
