Հաղորդավարի տաքացման պատճառը կայանում է նրանում, որ դրանում շարժվող էլեկտրոնների էներգիան (այլ կերպ ասած՝ հոսանքի էներգիան) մետաղի մոլեկուլային ցանցի իոնների հետ մասնիկների հաջորդական բախման ժամանակ։ տարրը վերածվում է էներգիայի տաք տեսակի կամ Q, ուստի ձևավորվում է «ջերմային էներգիա» հասկացությունը:
Հոսանքի աշխատանքը չափվում է SI միավորների միջազգային համակարգի միջոցով՝ դրա վրա կիրառելով ջոուլներ (J), հոսանքի հզորությունը սահմանվում է որպես «վատ» (W): Գործնականում շեղվելով համակարգից՝ նրանք կարող են օգտագործել նաև արտահամակարգային միավորներ, որոնք չափում են հոսանքի աշխատանքը։ Դրանցից են վտ/ժ (Վտ × ժ), կիլովատ/ժ (կրճատ կՎտ × ժ)։ Օրինակ, 1 Վտ նշանակում է հոսանքի աշխատանքը 1 Վտ հատուկ հզորությամբ և մեկ ժամ տևողությամբ:
Եթե էլեկտրոնները շարժվում են մետաղից պատրաստված անշարժ հաղորդիչով, ապա այս դեպքում առաջացած հոսանքի ողջ օգտակար աշխատանքը բաշխվում է մետաղի կառուցվածքը տաքացնելու համար, և էներգիայի պահպանման օրենքի դրույթներից ելնելով. սա կարելի է նկարագրել Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t բանաձևով: Նման գործակիցները ճշգրիտ արտահայտում են Ջուլ-Լենցի հայտնի օրենքը։ Պատմականորեն այն առաջին անգամ էմպիրիկորեն որոշվել է մի գիտնականի կողմիցԴ. Ջուլը 19-րդ դարի կեսերին և միևնույն ժամանակ նրանից անկախ մեկ այլ գիտնականի կողմից՝ Է. Լենցը։ Ջերմային էներգիան գործնական կիրառություն է գտել տեխնիկական նախագծման մեջ 1873 թվականին ռուս ինժեներ Ա. Լադիգինի կողմից սովորական շիկացած լամպի գյուտից հետո։
Հոսանքի ջերմային հզորությունը օգտագործվում է մի շարք էլեկտրական սարքերում և արդյունաբերական կայանքներում, մասնավորապես՝ ջերմային չափիչ գործիքներում, ջեռուցման տիպի էլեկտրական վառարաններում, էլեկտրական եռակցման և գույքագրման սարքավորումներում, կենցաղային տեխնիկայում՝ էլեկտրական ջեռուցման էֆեկտով. շատ տարածված - կաթսաներ, զոդման արդուկներ, թեյնիկներ, արդուկներ:
Գտնում է ջերմային ազդեցություն սննդի արդյունաբերության մեջ: Օգտագործման բարձր տեսակարար կշիռով օգտագործվում է էլեկտրակոնտակտային ջեռուցման հնարավորությունը, որը երաշխավորում է ջերմային հզորությունը։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ հոսանքը և դրա ջերմային հզորությունը, ազդելով որոշակի դիմադրողականություն ունեցող սննդամթերքի վրա, դրանում միատեսակ տաքացում են առաջացնում։ Կարելի է օրինակ բերել, թե ինչպես են արտադրվում երշիկները՝ հատուկ դիսպենսերի միջոցով աղացած միսը մտնում է մետաղական կաղապարներ, որոնց պատերը միաժամանակ ծառայում են որպես էլեկտրոդներ։ Այստեղ ապահովվում է տաքացման մշտական միատեսակություն արտադրանքի ողջ տարածքում և ծավալով, պահպանվում է սահմանված ջերմաստիճանը, պահպանվում է սննդամթերքի օպտիմալ կենսաբանական արժեքը, այս գործոնների հետ մեկտեղ մնում է տեխնոլոգիական աշխատանքի տևողությունը և էներգիայի սպառումը։ ամենափոքրը։
հատուկ ջերմությունէլեկտրական հոսանքի հզորությունը (ω), այլ կերպ ասած՝ ջերմության քանակությունը, որը թողարկվում է մեկ միավորի ծավալի համար որոշակի միավոր ժամանակի համար, հաշվարկվում է հետևյալ կերպ. Հաղորդավարի տարրական գլանաձև ծավալը (dV), հաղորդիչի dS խաչմերուկով, հոսանքի ուղղությանը զուգահեռ dl երկարությամբ և դիմադրությամբ, կազմում են R=p(dl/dS), dV=dSdl: հավասարումները:
Ջոուլ-Լենցի օրենքի սահմանումների համաձայն՝ մեր կողմից վերցված ծավալում հատկացված ժամանակի (dt) համար ջերմության մակարդակը հավասար է dQ=I2Rdt=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. Այս դեպքում ω=(dQ)/(dVdt)=pj2 և, այստեղ կիրառելով Օհմի օրենքը՝ հաստատելով ընթացիկ խտությունը j=γE և p=1/γ հարաբերակցությունը, մենք. անմիջապես ստացեք ω=jE=γE2: Այն տալիս է Ջուլ-Լենց օրենքի հայեցակարգը դիֆերենցիալ ձևով:
