Joulesches Gesetz
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Das Joulesche Gesetz (nach James Prescott Joule) besagt, dass in einem Stromkreis die erzeugte Wärme proportional der Leistung des Stromkreises ist.
Die elektrische Leistung eines Stromkreises ergibt sich aus dem Produkt von (zeitlich konstanter) Spannung und Strom. Der Strom ist dabei die Anzahl der Ladungsteilchen, die in einer gewissen Zeit durch den Leiter fließen. Für unendlich kleine Zeiten lässt sich dies als Differential schreiben:
Die Maßeinheit ist Watt. Für Ohmsche Leiter gilt wegen auch:
Die vom Strom während der Zeit Δt = t2 − t1 verrichtete Arbeit ist
Hinweis: Das zweite Gleichheitszeichen in obiger Gleichung gilt nur für zeitlich konstantes U und I.
Diese elektrische Energie wird durch die der elektrischen Kraft entgegengesetzte gleich große innere Reibungskraft in Wärme umgewandelt. Diese Wärme nennt man die Joulesche Wärme. Sie ist es, die Leiter bei hoher Leistung erwärmt.