Dôvod zahrievania vodiča spočíva v tom, že energia elektrónov, ktoré sa v ňom pohybujú (inými slovami, energia prúdu) pri postupnej zrážke častíc s iónmi molekulárnej mriežky kovu prvok sa premieňa na teplý typ energie alebo Q, takže pojem „tepelná sila“vzniká „“.
Práca prúdu sa meria pomocou medzinárodného systému jednotiek SI, pričom sa naň aplikuje jouly (J), výkon prúdu je definovaný ako "watt" (W). Odlišne od systému v praxi môžu využívať aj mimosystémové jednotky, ktoré merajú prácu prúdu. Medzi nimi sú watthodina (W × h), kilowatthodina (skrátene kW × h). Napríklad 1 Wh znamená prácu prúdu so špecifickým výkonom 1 watt a trvaním jednej hodiny.
Ak sa elektróny pohybujú pozdĺž pevného vodiča vyrobeného z kovu, v tomto prípade sa všetka užitočná práca generovaného prúdu rozdelí na ohrev kovovej konštrukcie a na základe ustanovení zákona o zachovaní energie, dá sa to opísať vzorcom Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. Takéto pomery presne vyjadrujú známy Joule-Lenzov zákon. Historicky bol prvýkrát empiricky určený vedcomD. Joule v polovici 19. storočia a zároveň nezávisle od neho ďalším vedcom - E. Lenzom. Tepelná energia našla praktické uplatnenie v technickom dizajne od vynájdenia obyčajnej žiarovky v roku 1873 ruským inžinierom A. Ladyginom.
Tepelná sila prúdu sa používa v mnohých elektrických spotrebičoch a priemyselných inštaláciách, a to v tepelných meracích prístrojoch, elektrických sporákoch vykurovacieho typu, elektrickom zváracom a inventárnom zariadení, domácich spotrebičoch na elektrický vykurovací efekt. veľmi časté - bojlery, spájkovačky, kanvice, žehličky.
V potravinárskom priemysle má tepelný efekt. Pri vysokom podiele využitia sa využíva možnosť elektrokontaktného ohrevu, ktorý zaručuje tepelný výkon. Je to spôsobené tým, že prúd a jeho tepelná sila, ovplyvňujúce potravinový výrobok, ktorý má určitý stupeň odporu, spôsobuje v ňom rovnomerné zahrievanie. Môžeme uviesť príklad, ako sa vyrábajú klobásy: cez špeciálny dávkovač sa mleté mäso dostáva do kovových foriem, ktorých steny súčasne slúžia ako elektródy. Tu je zabezpečená stála rovnomernosť ohrevu po celej ploche a objeme produktu, je dodržaná nastavená teplota, zachovaná optimálna biologická hodnota potravinového produktu, spolu s týmito faktormi zostáva aj dĺžka technologickej práce a spotreba energie. najmenší.
Špecifické teplovýkon elektrického prúdu (ω), inými slovami, množstvo tepla, ktoré sa uvoľní na jednotku objemu za určitú jednotku času, sa vypočíta takto. Elementárny valcový objem vodiča (dV) s prierezom vodiča dS, dĺžkou dl rovnobežnou so smerom prúdu a odporom tvoria rovnice R=p(dl/dS), dV=dSdl.
Podľa definícií Joule-Lenzovho zákona pre pridelený čas (dt) v nami odobratom objeme úroveň tepla rovnajúca sa dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. V tomto prípade ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 a pri použití Ohmovho zákona na stanovenie prúdovej hustoty j=γE a pomeru p=1/γ okamžite získajte výraz ω=jE=γE2. Poskytuje pojem Joule-Lenzov zákon v diferenciálnej forme.
