Joules lov:
\(\displaystyle Q = RtI^2\)
Elektroner er elektriske ladninger med kinetisk energi som lager varme når de kolliderer med materiale i den elektriske ledningen. En forskjell li spenning mellom to punkter i en elektrisk krets lager et elektrisk felt som gir akselerasjon av elektroner.
Ohms lov gjelder hvis det ern motstand i en krets:
\(\displaystyle U=RI\)
Hvor U er spnning målt i volt (V), R er motstand i ohm (Ω) og strøm målt i ampere (A). Effekt er varme per tidsenhet joule per sekund (Js-1)= watt (W), e.g. 2s0 V og 10A er 220V∙10A =220 W. Ved overføring av vekselstrøm over lange avstander anvendes høy spenning e.g. 420 kV høyspentledninger med lite strøm for å redusere varmetapet.
Johnson-Nyquist-støy
Strøm som går gjennom en elektrisk motstand i en elektrisk krets lager elektrisk støy kalt Johnson-Nyquist-støy som skyldes den termiske ristingen av elektronene (ladningene) i den elektriske lederen. Navn etter John B Johnson og Harry Nyquist som oppdaget den i 1928. I radioteleskoper brukt innen astronomi kjøler man ned alle de elektriske kretsene for å redusere den elektroniske støyen . Støyen i en ideell elektrisk motstand er «hvit støy»). Johnson-Nyquist-støye skylder den termiske ristingen av elektriske ladninger i den elektriske lederen ved likevekt.
Det fluktuerende dissiperingsteoremet
Det fluktuerende dissiperingsteoremet innen statistisk termodynamikk gir en statistisk beskrivelse av oppførselen til et system . I en prosess som gir dissipering av varme og har tilknytning til Brownske bevegelser og drag som virker i motsatt retning av bevegelsen til et objekt e.g. et objekt som beveger seg gjennom en væske blir utsatt for et drag. Draget dissiperer kinetisk energi og omdanner det til varmeenergi. Et objekt i en væske eller luft står ikke stille men beveger seg raskt i tilfeldige retninger i kollisjoner med molekyler i væsken eller luften. Brownske bevegelser omdanner varmeenergi til kinetisk energi og er den motsatte effekten av drag. Når det går elektrisk strøm gjennom en elektrisk krets med en motstand vil strømen gå mot null grunnet resistansen og motstanden omdanner elektrisk energi til varme. Eksempel lysenergi blir absorbert av objekt hvor lysenergien blir omdannet til varmeenergi og objketet sender ut termisk langølget varmestråling. Kirchhoffs lov for termisk stråling vil si en emisjon med spesifikk bølgelengde.
Litteratur
Wikipedia