Il lavoro che una pila o batteria deve compiere per trasportare la carica q da un polo all’altro è dato dalla relazione
L = ΔV * q
Dove ΔV è la d.d.p. tra i due poli.
Il trasporto della carica q avviene in un intervallo di tempo Δt dando luogo ad una corrente elettrica
Da cui:
q = I * Δt
Sostituendo si ottiene
L = ΔV * I * Δt
ΔV si misura in volt; I in ampère e Δt in secondi.
[V * A * s] = [ J ]
Quindi il lavoro si misura in Joule.
La potenza elettrica fornita dalla batteria è data dal rapporto tra il lavoro elettrico e l’intervallo di tempo Δt in cui esso avviene.
Si ottiene:
P = ΔV * I
L’unità di misura risulta [ V * A ] = [ w ]
Dove
W = watt.
Il lavoro che compie la batteria, è reso disponibile all’interno del circuito sotto forma di energia potenziale elettrica della corrente.
Pertanto
L = ΔV * I * Δt e P = ΔV * I
esprimono rispettivamente l’energia elettrica e la potenza elettrica della corrente
Un conduttore percorso da corrente elettrica si riscalda per effetto Joule.
Nella fase di riscaldamento, l’energia elettrica si trasforma in calore (energia termica), quest’ultimo viene ceduto all’ambiente, pertanto non essendo utilizzabile risulta un’energia dissipata.
La quantità di calore Q che si produce in un tempo Δt è
Q = L = ΔV * I * Δt
Essendo
ΔV = R * I
per la legge di Ohm, sostituendo si ottiene:
Q= R * I2 * Δt
Da cui la potenza elettrica dissipata in calore, a causa della resistenza elettrica, sarà:
Per cui
P = R * I2