Joulovo teplo

Joulovo teplo je teplo, ktoré vzniká v elektrickom vodiči prechodom elektrického prúdu. Ide o priamu premenu elektrickej energie na vnútornú energiu.

Zahrievanie vodiča sa dá vysvetliť predávaním časti kinetickej energie častíc spôsobujúcich elektrický prúd (najčastejšie elektrónov) časticiam, ktoré sa elektrického prúdu nezúčastňujú (najčastejšie kladné ióny v pevných pozíciách). Tým sa zvyšuje tepelný pohyb týchto častíc a vodič sa zahrieva.

Veľkosť Joulovho tepla Q vznikajúceho vo vodiči, ktorým prechádza elektrický prúd po dobu t a na ktorého koncoch je napätie U, sa vypočíta:

${\displaystyle Q=U.I.t}$

Ak je známy odpor R vodiča, potom možno Joulovo teplo vypočítať:

${\displaystyle Q=R.I^{2}.t}$

alebo

${\displaystyle Q={\frac {U^{2}}{R}}.t}$

Základnou jednotkou Joulovho tepla je joule.

Joulovo teplo sa využíva v tepelných spotrebičoch, inde skôr spôsobuje problém, pretože spôsobuje straty elektrickej energie zahrievaním vodičov a jednotlivé elektrické a elektronické zariadenia musia byť dimenzované aj na teplo vznikajúce prechodom elektrického prúdu. Niektoré elektrické a elektronické súčiastky sa musia chladiť, aby sa prebytočné teplo odviedlo ako stratové.