Come si calcola lenergia dissipata

Esempi di energia dissipata

Joule immerse un pezzo di filo in una massa d’acqua fissa e misurò l’aumento di temperatura causato dal passaggio di una corrente nota che attraversava il filo per un periodo di 30 minuti. Variando la corrente e la lunghezza del filo, dedusse che il calore prodotto era proporzionale al quadrato della corrente moltiplicato per la resistenza elettrica del filo.[4] Tuttavia, ci deve essere un fattore che non è lo stesso della corrente.

Tuttavia, ci deve essere un fattore che limita la velocità degli elettroni e quindi la corrente. Questo fattore si presenta naturalmente quando consideriamo l’effetto dell’interazione degli elettroni liberi e del reticolo ionico fisso. Gli elettroni si scontrano con uno ione e, in questa collisione, trasferiscono la loro energia al reticolo ionico, riducendone la velocità.

Quando la corrente scorre attraverso un filo, la sua temperatura aumenta. L’energia termica così ottenuta è prodotta indirettamente dalla fonte del campo elettrico, attraverso gli elettroni liberi e il reticolo. Dall’ipotesi di Drude, che presuppone che ad ogni collisione con il reticolo l’elettrone rallenti, ci si aspetta che il reticolo si riscaldi. Questo aumento di temperatura è l’effetto Joule. L’energia trasferita da un elettrone al reticolo da una collisione è uguale all’energia cinetica persa in quella collisione.[6] Questo è l’effetto Joule.