Der Grund für die Erwärmung des Leiters liegt darin, dass die Energie der sich darin bewegenden Elektronen (mit anderen Worten die Energie des Stroms) während des sequentiellen Zusammenstoßes von Teilchen mit Ionen des Molekülgitters eines Metalls Element wird in eine warme Energieart oder Q umgewandelt, so dass der Begriff "thermische Kraft" gebildet wird "".
Die Arbeit des Stroms wird mit dem internationalen Einheitensystem SI gemessen, wobei Joule (J) darauf angewendet wird, die Leistung des Stroms wird als "Watt" (W) definiert. Abweichend vom System in der Praxis können sie auch Off-System-Einheiten verwenden, die die Arbeit des Stroms messen. Darunter sind Wattstunde (W × h), Kilowattstunde (abgekürzt kW × h). Beispielsweise bedeutet 1 Wh die Arbeit eines Stroms mit einer spezifischen Leistung von 1 Watt und einer Zeitdauer von einer Stunde.
Wenn sich Elektronen entlang eines festen Leiters aus Metall bewegen, wird in diesem Fall die gesamte nutzbare Arbeit des erzeugten Stroms verteilt, um die Metallstruktur zu erwärmen, und basierend auf den Bestimmungen des Energieerh altungssatzes, dies kann durch die Formel Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t beschrieben werden. Solche Verhältnisse drücken genau das wohlbekannte Joule-Lenz-Gesetz aus. Historisch wurde sie zuerst empirisch von einem Wissenschaftler bestimmtD. Joule Mitte des 19. Jahrhunderts und gleichzeitig unabhängig von ihm von einem anderen Wissenschaftler - E. Lenz. Seit der Erfindung einer gewöhnlichen Glühlampe durch den russischen Ingenieur A. Ladygin im Jahr 1873 hat Wärmekraft praktische Anwendung im technischen Design gefunden.
Die thermische Leistung des Stroms wird in einer Reihe von Elektrogeräten und Industrieanlagen verwendet, nämlich in Wärmemessgeräten, Elektroherden vom Heiztyp, Elektroschweiß- und Inventargeräten, Haush altsgeräten, die auf elektrische Heizwirkung setzen sehr verbreitet - Boiler, Lötkolben, Wasserkocher, Bügeleisen.
Findet sich ein thermischer Effekt in der Lebensmittelindustrie. Bei einem hohen Nutzungsanteil wird die Möglichkeit der Elektrokontaktheizung genutzt, die thermische Leistung garantiert. Dies wird durch die Tatsache verursacht, dass der Strom und seine Wärmekraft, die das Lebensmittelprodukt beeinflussen, das einen bestimmten Widerstandswert hat, darin eine gleichmäßige Erwärmung bewirken. Wir können Ihnen ein Beispiel geben, wie Wurst hergestellt wird: Durch einen speziellen Spender gelangt Hackfleisch in Metallformen, deren Wände gleichzeitig als Elektroden dienen. Hier wird eine konstante Gleichmäßigkeit der Erwärmung über die gesamte Fläche und das Volumen des Produkts sichergestellt, die eingestellte Temperatur wird beibeh alten, die optimale biologische Wertigkeit des Lebensmittelprodukts wird beibeh alten, zusammen mit diesen Faktoren bleiben die Dauer der technologischen Arbeit und der Energieverbrauch erh alten kleinste.
Spezifische HitzeDie Leistung des elektrischen Stroms (ω), also die Wärmemenge, die pro Volumeneinheit für eine bestimmte Zeiteinheit freigesetzt wird, berechnet sich wie folgt. Ein elementares zylindrisches Volumen eines Leiters (dV) mit einem Querschnitt des Leiters dS, einer Länge dl parallel zur Stromrichtung und einem Widerstand bilden die Gleichungen R=p(dl/dS), dV=dSdl.
Nach den Definitionen des Joule-Lenz-Gesetzes ist für die zugeteilte Zeit (dt) in dem von uns genommenen Volumen ein Wärmeniveau gleich dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. In diesem Fall ist ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 und wir wenden hier das Ohmsche Gesetz an, um die Stromdichte j=γE und das Verhältnis p=1/γ zu bestimmen erh alte sofort den Ausdruck ω=jE=γE2. Er gibt den Begriff des Joule-Lenz-Gesetzes in Differentialform an.
