L'effetto Joule
E' il fenomeno dove il passaggio di corrente in un conduttore, sviluppa energia termica uguale al lavoro elettrico che l'ha generata. Al valore di questa energia termica è associata una potenza che dipende dalla resistenza del conduttore e dall'intensità di corrente al quadrato, ovvero dalla differenza di potenziale agli estremi del conduttore e dall'intensità di corrente.

Considerato che:
- per la legge di Ohm

[math]\Delta V = Ri[/math]
dai cui si ricava che
[math]R = \Delta V/i[/math]
;
- che la carica
[math]q[/math]
che in un intervallo di tempo
[math]\Delta t[/math]
attraversa un conduttore di resistenza
[math]R[/math]
percorso dalla corrente
[math]i[/math]
è
[math]q = i \Delta t[/math]
;
- che il lavoro
[math]L[/math]
delle forze elettriche che trasferiscono la carica
[math]q[/math]
lungo il conduttore di lunghezza
[math]l[/math]
sottoposto a differenza di potenziale
[math]\Delta V[/math]
è [mth]L = q \Delta V[/math] (ossia il lavoro compiuto dal generatore è uguale alla forza per lo spostamento di una carica);
Si può affermare che
il lavoro sotto forma di energia si trasmette al circuito e si può esprimere in riferimento alla corrente e alla resistenza
-->
[math]E_t = L = q \Delta V = (i \Delta V)(Ri) = i^2 R \Delta t[/mathb] che è l'energia termica sviluppata dalla resistenza.
Si parla dunque di effetto joule quando il calore sviluppato dalla resistenza è uguale all'energia fornita (es.: ferro da stiro, scaldabagno...). Questo è valido quando si immagina che tutta l'energia fornita dal generatore si trasformi in energia termica. In realtà non risulta essere così poiché è sempre presente un'altra forma di energia (es.: lampadina, luce...).

L'energia la si può esprimere anche come potenza:
[math]P = L/∆\Delta t = Ri^2 \Delta t/∆\Delta t = Ri^2 = i \Delta V [[/math]


La sua unità di misura è il Watt. W = j/s

L'energia dunque si disperde in base alla resistenza, ma soprattutto alla corrente (poiché è al quadrato). ∆v e i sono inversamente proporzionali, quindi più è alta la corrente, più energia si disperde.

- Se nel trasporto della corrente la potenza rimane costante, rimane costante anche il prodotto tra potenziale e corrente.

- Se aumenta il potenziale, diminuisce la corrente e viceversa (inversamente proporzionali).

- Con potenziale alto si ha una minore dispersione di energia (l'energia viene infatti trasportata a un voltaggio elevato).

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