Prawo Joule'a-Lenza dotyczy efektu cieplnego prądu, czyli tego, że w przewodniku (lub elemencie o oporze) podczas przepływu prądu wydziela się ciepło. Kluczowe jest, że intensywność tego zjawiska rośnie bardzo szybko wraz ze wzrostem natężenia prądu, ponieważ zależy od kwadratu natężenia.
Dlatego poprawny wzór na moc wydzielaną w postaci ciepła w oporze ma postać: P = I² * R. Oznacza to, że gdy prąd wzrośnie 2 razy, moc strat cieplnych wzrośnie aż 4 razy (2²).
Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie są prawem Joule'a-Lenza?
- P = I * V to ogólny wzór na moc elektryczną (moc odbiornika). Sam w sobie nie opisuje jeszcze bezpośrednio efektu cieplnego. Dopiero po użyciu prawa Ohma (V = I * R) można go przekształcić do P = I * (I * R) = I² * R, czyli do postaci Joule'a-Lenza.
- R = V / I oraz V = I * R są postaciami prawa Ohma. Opisują zależność napięcia, prądu i oporu, ale nie mówią wprost o ilości ciepła ani o mocy strat cieplnych.
W praktyce (także przy pracy technicznej) prawo Joule'a-Lenza pomaga rozumieć, skąd bierze się nagrzewanie przewodów i elementów elektrycznych: większy prąd i większy opór oznaczają większe straty cieplne. To ważne przy doborze przewodów, ocenie obciążalności oraz doborze zabezpieczeń nadprądowych.
