Теплова дія струму – це явище нагрівання провідника під час проходження через нього електричного струму. Вона пояснюється тим, що вільні заряджені частинки, рухаючись під дією електричного поля, зіштовхуються з іншими частинками провідника і передають їм частину своєї енергії, середня швидкість хаотичного руху частинок речовини збільшується — провідник нагрівається.
Теплову дію струму вивчали англійський фізик Джеймс Джоуль і російський фізик Емілій Ленц. Незалежно один від одного вони дійшли однакового висновку.
Кількість теплоти, яка виділяється в провіднику під час проходження через нього електричного струму, визначається законом Джоуля-Ленца.
Закон Джоуля — Ленца
Провідник, яким тече електричний струм, виділяє тепло. І його кількість прямо пропорційна квадрату сили струму, його опору та часу проходження струму.
Q = I2Rt
Q — кількість теплоти, що виділяється в провіднику,
І — сила струму,
R — опір провідника,
t — час проходження струму в секундах.
Закон Джоуля — Ленца був установлений експериментально.
Використання теплової дії струму
Теплова дія струму використовується в різних електронагрівальних пристроях, таких як:
- праски;
- плити;
- чайники;
- електричні каміни;
- рефлектори;
- лампи накалювання.
У цих пристроях теплота, що виділяється під час проходження струму через нагрівальний елемент, використовується для нагрівання інших тіл.
Під час сильного нагрівання провідник розжарюється й може почати випромінювати світло. Тобто разом із тепловою дією електричний струм може чинити світлову дію. Розжарені електричним струмом до біло-жовтого кольору провідники почали використовувати в лампах розжарювання — штучних теплових джерелах світла.