دلیل گرم کردن هادی در این واقعیت نهفته است که انرژی الکترون هایی که در آن حرکت می کنند (به عبارت دیگر انرژی جریان) در هنگام برخورد متوالی ذرات با یون های شبکه مولکولی یک فلز. عنصر به نوع گرم انرژی یا Q تبدیل می شود، بنابراین مفهوم "قدرت حرارتی" شکل می گیرد.
کار جریان با استفاده از سیستم بین المللی واحدهای SI اندازه گیری می شود، با اعمال ژول (J) به آن، قدرت جریان به عنوان "وات" (W) تعریف می شود. با انحراف از سیستم در عمل، آنها همچنین می توانند از واحدهای خارج از سیستم استفاده کنند که کار جریان را اندازه گیری می کنند. از جمله آنها می توان به وات ساعت (W × h)، کیلووات ساعت (به اختصار kW × h) اشاره کرد. برای مثال، 1 Wh به معنای کار جریانی با توان مشخص 1 وات و مدت زمان یک ساعت است.
اگر الکترون ها در امتداد یک هادی ثابت ساخته شده از فلز حرکت کنند، در این حالت، تمام کار مفید جریان تولید شده برای گرم کردن ساختار فلز توزیع می شود و بر اساس مفاد قانون بقای انرژی، این را می توان با فرمول Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t توصیف کرد. چنین نسبت هایی به طور دقیق قانون شناخته شده ژول-لنز را بیان می کنند. از نظر تاریخی، اولین بار توسط یک دانشمند به صورت تجربی تعیین شدD. Joule در اواسط قرن 19، و در همان زمان مستقل از او توسط دانشمند دیگری - E. Lenz. انرژی حرارتی از زمان اختراع یک لامپ رشته ای معمولی در سال 1873 توسط مهندس روسی A. Ladygin در طراحی فنی کاربرد عملی پیدا کرد.
قدرت حرارتی جریان در تعدادی از لوازم الکتریکی و تاسیسات صنعتی استفاده می شود، به عنوان مثال، در ابزار اندازه گیری حرارتی، اجاق های برقی گرمایشی، جوشکاری الکتریکی و تجهیزات موجودی، لوازم خانگی بر روی اثر گرمایش الکتریکی هستند. بسیار متداول - دیگ بخار، آهن لحیم کاری، کتری، اتو.
خود را یک اثر حرارتی در صنایع غذایی می یابد. با سهم استفاده بالا از امکان گرمایش الکتروکنتاکت استفاده می شود که قدرت حرارتی را تضمین می کند. علت آن این است که جریان و توان حرارتی آن با تأثیر بر محصول غذایی که دارای درجه خاصی از مقاومت است باعث گرمایش یکنواخت در آن می شود. می توان مثالی از نحوه تولید سوسیس و کالباس ارائه داد: گوشت چرخ کرده از طریق یک دستگاه پخش مخصوص وارد قالب های فلزی می شود که دیواره های آن به طور همزمان به عنوان الکترود عمل می کنند. در اینجا، یکنواختی ثابت گرمایش در کل منطقه و حجم محصول تضمین می شود، دمای تنظیم شده حفظ می شود، ارزش بیولوژیکی مطلوب محصول غذایی حفظ می شود، همراه با این عوامل، مدت زمان کار تکنولوژیکی و مصرف انرژی باقی می ماند. کوچکترین.
گرمای خاصتوان جریان الکتریکی (ω) به عبارت دیگر مقدار گرمایی که در واحد حجم برای یک واحد زمان معین آزاد می شود به صورت زیر محاسبه می شود. حجم استوانه ای ابتدایی یک هادی (dV)، با مقطع رسانا dS، طول dl موازی با جهت جریان، و مقاومت معادلات R=p(dl/dS)، dV=dSdl.
طبق تعاریف قانون ژول-لنز، برای زمان اختصاص داده شده (dt) در حجم گرفته شده توسط ما، سطح گرمایی برابر با dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. در این مورد، ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 و با استفاده از قانون اهم برای تعیین چگالی جریان j=γE و نسبت p=1/γ، ما بلافاصله عبارت ω=jE=γE2 را به دست آورید. مفهوم قانون ژول-لنز را به شکل دیفرانسیل می دهد.
