विद्युत धारा का तापीय प्रभाव और उसके अनुप्रयोग

जब किसी प्रतिरोधक से धारा प्रवाहित होती है तो स्रोत की ऊर्जा का कुछ भाग ऊष्मा में बदल जाता है; इसे विद्युत धारा का तापीय प्रभाव कहते हैं।

जूल का तापन नियम कहता है कि उत्पन्न ऊष्मा H = I²Rt होती है, यानी ऊष्मा धारा के वर्ग, प्रतिरोध तथा समय के अनुक्रमानुपाती है।

विद्युत इस्तरी, टोस्टर, हीटर तथा गीजर इसी प्रभाव पर काम करते हैं। इनके तापन अवयव मिश्रातु, जैसे नाइक्रोम के बनाए जाते हैं, क्योंकि मिश्रातु की प्रतिरोधकता अधिक होती है और वह उच्च ताप पर शीघ्र ऑक्सीकृत नहीं होती।

विद्युत बल्ब में तंतु प्रायः टंगस्टन का ही बनाया जाता है, क्योंकि उसका गलनांक बहुत ऊँचा, लगभग 3380 °C है और उसकी प्रतिरोधकता भी अधिक है, इसलिए वह बिना पिघले श्वेत-तप्त होकर प्रकाश देता है।

विद्युत फ्यूज़ भी इसी प्रभाव पर काम करता है। यह कम गलनांक वाली मिश्रातु का छोटा तार होता है, जो निर्धारित सीमा से अधिक धारा बहने पर पिघलकर परिपथ तोड़ देता है और उपकरणों को बचा लेता है।

हीटर की डोरी उत्तप्त नहीं होती, क्योंकि उसका प्रतिरोध तापन अवयव की तुलना में बहुत कम होता है; H = I²Rt में समान धारा होने पर कम प्रतिरोध में कम ऊष्मा बनती है।