Herhangi bir iletken içinde hareket eden elektrik akımı, ona bir miktar enerji aktarır ve bu da iletkenin ısınmasına neden olur. Enerji transferi moleküler düzeyde gerçekleşir: mevcut elektronların iletkenin iyonları veya atomları ile etkileşimi sonucunda enerjinin bir kısmı ikincisinde kalır.
Akımın termal etkisi daha fazlasına yol açar hızlı hareket iletken parçacıklar. Daha sonra artarak ısıya dönüşür.
Hesaplama formülü ve unsurları
Akımın termal etkisi, akımın çalışmasının iç iletken enerjiye dönüştürüldüğü çeşitli deneylerle doğrulanabilir. Aynı zamanda ikincisi artar. Daha sonra iletken onu çevredeki cisimlere verir, yani iletkenin ısınmasıyla ısı transferi gerçekleşir.
Bu durumda hesaplama formülü şu şekildedir: A=U*I*t.
Isı miktarı Q ile gösterilebilir. Bu durumda Q=A veya Q=U*I*t olur. U=IR olduğunu bildiğimizde, Joule-Lenz yasasında formüle edilen Q=I 2 *R*t ortaya çıkar.
Akımın termal etkisi yasası - Joule-Lenz yasası
Aktığı iletken birçok bilim adamı tarafından incelenmiştir. Ancak en dikkat çekici sonuçlar Rusya ve İngiltere'den Emilius Christianovich Lentz tarafından elde edildi. Her iki bilim adamı da ayrı ayrı çalıştı ve deneylerin sonuçlarından birbirlerinden bağımsız olarak sonuçlar çıkardı.
Akımın bir iletken üzerindeki etkisinden kaynaklanan ısının tahmin edilmesine izin veren bir yasa türetmişlerdir. Buna Joule-Lenz yasası deniyordu.
Akımın termal etkisini pratikte ele alalım. Aşağıdaki örnekleri ele alalım:
- Sıradan bir ampul.
- Isıtma cihazları.
- Dairede sigorta.
- Elektrik arkı.
Akkor ampul
Akımın termal etkisi ve yasanın keşfi, elektrik mühendisliğinin gelişmesine ve elektriğin kullanım olanaklarının artmasına katkıda bulunmuştur. Araştırma sonuçlarının nasıl uygulandığı sıradan bir akkor ampul örneği kullanılarak görülebilir.
Bir iplikten yapılmış olacak şekilde tasarlanmıştır tungsten tel. Bu metal yüksek derecede refrakterdir direnç. Bir ampulün içinden geçerken termal bir etki meydana gelir elektrik akımı.
İletkenin enerjisi ısıya dönüşür, spiral ısınır ve parlamaya başlar. Bir ampulün dezavantajı, enerjinin yalnızca küçük bir kısmı nedeniyle parlamaya başlaması nedeniyle büyük enerji kayıplarıdır. Ana kısım basitçe ısınır.
Bunu daha iyi anlamak için, işletme ve elektriğe dönüşüm verimliliğini gösteren bir tanıtım yapılmıştır. Akımın verimliliği ve termal etkisi farklı alanlarÇünkü bu prensibe göre üretilen birçok cihaz var. İÇİNDE daha büyük ölçüde Bunlar ısıtma cihazları, elektrikli sobalar, kazanlar ve benzeri cihazlardır.
Isıtma cihazlarının tasarımı
Tipik olarak, tüm ısıtma cihazlarının tasarımı, işlevi ısıtma olan metal bir spirale sahiptir. Su ısıtılırsa spiral izolasyonlu olarak monte edilir ve bu tür cihazlar ağdan gelen enerji ile ısı değişimi arasında bir dengenin korunmasını sağlar.
Bilim adamları sürekli olarak enerji kayıplarını azaltmak ve bulmakla görevlendirilmektedir. daha iyi yollar ve akımın termal etkisini azaltmak için bunların uygulanmasına yönelik en etkili planlar. Örneğin akımın azaltıldığı sırada voltajı artırmak için bir yöntem kullanılır. Ancak bu yöntem aynı zamanda elektrik hatlarının işletim güvenliğini de azaltır.
Bir diğer araştırma alanı ise tel seçimidir. Sonuçta ısı kaybı ve diğer göstergeler özelliklerine bağlıdır. Ayrıca ısıtma cihazları çalıştığında büyük miktarda enerji açığa çıkar. Bu nedenle spiraller bu amaçlar için özel olarak tasarlanmış ve yüksek yüklere dayanabilecek malzemelerden yapılmıştır.
Apartman sigortaları
Korumayı iyileştirmek ve elektrik devrelerini güvence altına almak için özel sigortalar kullanılır. Ana kısım, yapılmış bir teldir eriyebilir metal. Porselen bir tapanın içinde çalışır, bir vida dişi ve ortasında bir kontak bulunur. Fiş, porselen bir kutunun içindeki kartuşa takılır.
Kurşun tel genel devrenin bir parçasıdır. Elektrik akımının termal etkisi keskin bir şekilde artarsa iletkenin kesiti buna dayanamayacak ve erimeye başlayacaktır. Bunun sonucunda ağ açılacak ve aşırı akım yüklenmeleri olmayacaktır.
Elektrik arkı
Elektrik arkı oldukça verimli bir dönüştürücüdür elektrik enerjisi. Metal yapıların kaynaklanmasında kullanılır ve aynı zamanda güçlü bir ışık kaynağı olarak da görev yapar.
Cihaz aşağıdakilere dayanmaktadır. İki karbon çubuk alın, kabloları bağlayın ve bunları yalıtım tutucularına takın. Bundan sonra çubuklar, düşük voltaj veren ancak yüksek akım için tasarlanmış bir akım kaynağına bağlanır. Reostayı bağlayın. Yangına neden olabileceğinden kömürün şehir şebekesine dahil edilmesi yasaktır. Bir kömürü diğerine dokundurduğunuzda ne kadar ısındıklarını fark edeceksiniz. Bu aleve bakmamak daha iyidir çünkü görme duyunuza zararlıdır. Metal eritme fırınlarında ve ayrıca spot ışıklar, film projektörleri vb. gibi güçlü aydınlatma cihazlarında elektrik arkı kullanılır.
Hayatı hayal etmek oldukça zor modern adam elektrik olmadan. Modern varoluşun temel ve en değerli özelliklerinden biri haline geldi. Aslında elektrikle çalışmış olan herkes, akımın tellerden geçtiğinde ısınma eğiliminde olduğunu bilir. Bu neden bağlıdır?
Güncel olan nedir
Akım, elektron adı verilen yüklü parçacıkların düzenli hareketidir. Ve eğer akım bir iletkenden akarsa, içinde farklı şeyler olmaya başlar. fiziksel süreçler yani elektronlar moleküllerle çarpışır.
Moleküller nötrdür veya negatif yüklü parçacıklarını kaybetmişlerdir. Çarpışmaların bir sonucu olarak, ya elektronlar nötr moleküller haline gelebilir ya da bir elektron benzer bir molekülden ayrılarak pozitif yüklü bir iyon oluşturabilir. Bu çarpışmalar sırasında yüklü parçacıkların kinetik enerjisi tüketilir. Isıya dönüşen bu enerjidir.
İletkenin termal ısınması da dirençten etkilenebilir. Örneğin şunları alabilirsiniz: belirli vücut ve onu yerde sürükleyin. Bu durumda toprak dirençtir. Ona ne olacak? Doğru, vücut ile yüzey arasında bir sürtünme kuvveti oluşacak ve bu da vücudu ısıtacaktır. Bu durumda akım tamamen aynı şekilde davranır.
Bağımlılık
Ve yukarıdakilerin tümünü dikkate alarak bilim adamları mevcut güç, direnç ve ısı miktarı arasındaki bu ilişkiyi belirleyebildiler. Bu bağımlılığa, formülü tüm fizikçiler tarafından bilinen Joule-Lenz yasası denir. 1832-1833'te Rus fizikçi Emilius Lenz, metal iletkenlerin ısıya maruz kaldığında iletkenliklerinin çarpıcı biçimde değiştiğini keşfetti. Bu aslında bilim insanının işini karmaşıklaştırdı ve elektrik devrelerini hesaplamayı zorlaştırdı.
Aynı zamanda genç bilim adamı, iletkenin sıcaklığı ile akım gücü arasında bir tür ilişki olabileceği fikrini de ortaya attı. Peki ne yapmalı? O zamanlar kesin bir bilgi yoktu elektrikli ev aletleri Akımın gücünü, direncini ölçmeye izin veren, kararlı bir EMF kaynağı bile yoktu. Bu Lenz'i durdurmadı; bir deney yapmaya karar verdi.
Rus fizikçinin deneyleri
Bu deneyin özü o kadar basitti ki, ustaca olan her şey gibi, bir okul çocuğu bile bunu tekrarlayabilirdi. Bilim adamı tasarladı özel cihaz iletken tarafından üretilen ısı miktarını ölçmeye yaradı. Bu cihazın, Lenz'in içine seyreltilmiş bir alkol çözeltisi döktüğü ve elektrik akımının sağlandığı bir platin tel olan bir iletken yerleştirdiği sıradan bir kap olduğu ortaya çıktı.
Cihaz oluşturulduktan sonra bilim adamı deneyler yapmaya başladı. Kaptaki alkolün 10 o C'ye ısıtılması için gereken süreyi tam olarak ölçtü. Bunun için sadece aylar değil, yıllar da harcandı. Ve 10 yıl sonra, 1843'te, özü bir iletkenin akımla ısıtılmasının, ısıtma için kullanılan akımın karesiyle orantılı olması olan bir yasa yayınlandı.
Joule ve Lenz
Ama durum böyle değildi! Birkaç yıl önce olduğu ortaya çıktı İngiliz fizikçi James Prescott Joule benzer deneyler yaptı ve gözlemlerini zaten yayınladı. Ne yapmalıyım? Lenz pes etmedi ve Joule'ün çalışmasını dikkatle inceledi ve aynı deneyleri yapmalarına rağmen Lenz'in deneylerinin çok daha doğru olduğu sonucuna vardı. Bununla bağlantılı olarak bilimsel topluluk Joule'ün çalışmasına Lenz değişiklikleri eklendi ve bu yasa Joule-Lenz yasası olarak bilinmeye başlandı. Kanunun matematiksel formülasyonu şu şekildedir:
Q = I *U*t, burada:
- ben - mevcut güç, A;
- U - voltaj, V;
- t akımın iletkenden geçmesi için geçen süredir, s.
Yasanın kendisi şöyle geliyor: İçinden bir elektrik akımının aktığı bir iletkende salınan termal enerji miktarı, akımın gücünün, voltajın ve akımın iletkenden geçtiği zamanın çarpımına eşittir.
Ohm kanunu
Ancak bu ifade her zaman doğru olacak mı? Ohm yasasını kullanarak bunu türetmeyi deneyebilirsiniz. Buna göre U = I*R, burada R dirençtir, Ohm.
Ohm yasasını dikkate alarak değeri Q = I*U*t = I 2 *R*t formülünde değiştirebilirsiniz. Bundan, ısı miktarının doğrudan iletkenin direncine bağlı olduğu sonucuna varabiliriz. Ayrıca Joule-Lenz yasası için şu ifade doğru olacaktır: I = Q = I*U*t.
Her üç formül de doğru olacaktır ancak Q = I 2 *R*t tüm durumlar için doğru olacaktır. Diğer ikisi de doğrudur, ancak belirli koşullar altında.
İletkenler
Şimdi iletkenler hakkında. Joule ve Lenz başlangıçta deneylerinde yukarıda belirtildiği gibi platin teller kullandılar. Tüm benzer deneylerde, o zamanın bilim adamları oldukça ucuz ve kararlı oldukları için çoğunlukla metal iletkenler kullandılar. Bu şaşırtıcı değil, çünkü şimdiye kadar ana iletken türü metal iletkenlerdi ve bu nedenle başlangıçta Joule-Lenz yasasının yalnızca onlara uygulanabileceğine inanılıyordu. Ancak kısa bir süre sonra bu yasanın yalnızca metal iletkenler için geçerli olmadığı keşfedildi. Bu onlardan herhangi biri için doğrudur. İletkenlerin kendileri sınıflandırmaya göre ayrılabilir:
- Metal (bakır, demir, gümüş vb.). İçlerindeki ana rol, iletken boyunca akan negatif yüklü parçacıklar (elektronlar) tarafından oynanır.
- Sıvı. İçlerinde iyonlar yüklerin hareketinden sorumludur - bunlar çok fazla veya çok az elektronun bulunduğu atomlardır.
- Gazlı. Benzerlerinden farklı olarak bu tür iletkenlerde akım, hem iyonların hem de elektronların hareketi ile belirlenir.
Ve farklılıklara rağmen her durumda akım veya direnç arttıkça ısı miktarı da artacaktır.
Yasanın diğer fizikçiler tarafından uygulanması
Joule-Lenz yasasının keşfi büyük umut vaat ediyordu. Sonuçta, aslında bu yasa, çeşitli elektrikli ısıtma cihazları ve elemanlarının oluşturulmasını mümkün kıldı. Örneğin, yasanın keşfinden kısa bir süre sonra bilim adamları, bazı elementlerin ısıtıldığında parlamaya başladıklarını fark ettiler. Farklı iletkenler kullanarak onlarla deneyler yapmak istediler ve 1874'te Rus mühendis Alexander Nikolaevich Lodygin, filamanı tungstenden yapılmış modern akkor lambayı icat etti.
Joule-Lenz yasası aynı zamanda elektrik mühendisliğinde de uygulanır - örneğin sigortaların oluşturulmasında. Sigorta, bir elektrik devresinin belirli bir elemanıdır; tasarımı, içinden izin verilen değerin üzerinde bir akım aktığında (örneğin kısa devre sırasında), aşırı ısınacak, eriyecek ve gücü açacak şekilde yapılmıştır. devre. Hemen hemen herkesin sahip olduğu sıradan bir elektrikli su ısıtıcısı veya mikrodalga fırın bile bu yasaya göre çalışır.
Çözüm
Bu bilim adamlarının bilime katkısını belirlemek oldukça zordur. modern elektronik ve elektrik mühendisliği, ancak kesin olan bir şey var: Joule-Lenz yasasının ortaya çıkışı insanların elektrik anlayışını değiştirdi ve akım taşıyan bir iletkendeki elektrik alanının ne olduğuna dair daha spesifik bilgi verdi.
Şüphesiz, bu büyük fizikçiler tarafından keşfedilen yasa, tüm bilimde belirleyici bir adım haline geldi ve bu keşif sayesinde diğer bilim adamlarının az çok görkemli başarıları daha sonra elde edildi. Tüm bilim, keşiflerin, bazı çözülmüş ve çözülmemiş problemlerin yakın bir şekilde iç içe geçmesidir. Bu makalede ele alınan kanun, bir bakıma pek çok çalışmayı etkilemiş ve bilime silinmez, oldukça belirgin bir iz bırakmıştır.
İçerik:Elektrik akımının termal etkilerini incelemek için deneyler yapan ünlü Rus fizikçi Lenz ve İngiliz fizikçi Joule, bağımsız olarak Joule-Lenz yasasını türettiler. Bu yasa bir iletkende üretilen ısı miktarı ile bu iletkenden belirli bir süre boyunca geçen elektrik akımı arasındaki ilişkiyi yansıtır.
Elektrik akımının özellikleri
Elektrik akımı metal bir iletkenden geçtiğinde elektronları sürekli olarak çeşitli yabancı parçacıklarla çarpışır. Bunlar sıradan nötr moleküller veya elektronlarını kaybetmiş moleküller olabilir. Hareket etme sürecinde bir elektron, nötr bir molekülden başka bir elektronu ayırabilir. Sonuç olarak, onun kinetik enerji kaybolur ve molekül yerine pozitif iyon oluşur. Diğer durumlarda ise elektron pozitif bir iyonla birleşerek nötr bir molekül oluşturur.
Elektronlar ve moleküller arasındaki çarpışma sürecinde enerji tüketilir ve bu daha sonra ısıya dönüştürülür. Belli bir miktarda enerjinin harcanması, direncin aşılması gereken tüm hareketlerle ilişkilidir. Şu anda sürtünme direncinin üstesinden gelmek için harcanan iş termal enerjiye dönüştürülüyor.
Joule Lenz yasası formülü ve tanımı
Lenz'in Joule yasasına göre, bir iletkenden geçen elektrik akımına, akımın ve direncin karesiyle doğru orantılı bir miktarda ısı ve bu akımın iletkenden geçme süresi eşlik eder.
Bir formül şeklinde Joule-Lenz yasası ifade edilir aşağıdaki gibi: Q = I 2 Rt, burada Q, açığa çıkan ısı miktarını, I - , R - iletken direncini, t - zaman periyodunu gösterir. "K" değeri işin termal eşdeğerini temsil eder ve ısı miktarının kalori, akımın, direncin Ohm ve zamanın saniye cinsinden ölçüldüğü durumlarda kullanılır. Sayısal değer K değeri 0,24'tür ve bu, 1 Ohm'luk iletken direnci ile 1 saniyede 0,24 kcal'e eşit miktarda ısı açığa çıkaran 1 amperlik bir akıma karşılık gelir. Bu nedenle kalori cinsinden açığa çıkan ısı miktarını hesaplamak için Q = 0.24I 2 Rt formülü kullanılır.
SI birim sistemi kullanıldığında, ısı miktarı joule cinsinden ölçülür, dolayısıyla Joule-Lenz yasasına göre "k" değeri 1'e eşit olacak ve formül şu şekilde görünecektir: Q = I 2 Rt. I = U/R'ye göre. Bu mevcut değer temel formülde yerine konulursa, elde edilecektir. sonraki görünüm: Q = (U 2 /R)t.
Temel formül Q = I 2 Rt, seri bağlantı durumunda açığa çıkan ısı miktarını hesaplarken kullanılması çok uygundur. Tüm iletkenlerdeki akım gücü aynı olacaktır. Birkaç iletken aynı anda seri olarak bağlandığında, her biri iletkenin direnciyle orantılı olacak kadar çok ısı açığa çıkaracaktır. Bakır, demir ve nikelden yapılmış üç özdeş tel seri olarak bağlanırsa, o zaman maksimum miktarısı en son serbest bırakılacaktır. Bunun nedeni nikelin en yüksek direnci ve bu telin daha güçlü ısınmasıdır.
Şu tarihte: paralel bağlantı aynı iletkenler, her birindeki elektrik akımının değeri farklı olacak ve uçlardaki voltaj aynı olacaktır. Bu durumda hesaplamalar için Q = (U 2 /R)t formülü daha uygundur. Bir iletkenin ürettiği ısı miktarı iletkenliğiyle ters orantılı olacaktır. Bu nedenle Joule-Lenz yasası kurulumların hesaplanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. elektrikli aydınlatma, çeşitli ısıtma ve ısıtma cihazlarının yanı sıra elektrik enerjisinin ısıya dönüştürülmesiyle ilgili diğer cihazlar.
Joule-Lenz yasası. Elektrik akımının işi ve gücü
Joule-Lenz yasası, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde t süresi boyunca dirençli bir iletkende açığa çıkan ısı miktarını belirler.
Q = a*I*2R*t, burada
Q - açığa çıkan ısı miktarı (Joule cinsinden)
a - orantılılık katsayısı
I - akım gücü (Amper cinsinden)
R - İletken direnci (Ohm cinsinden)
t - Seyahat süresi (saniye cinsinden)
Joule-Lenz yasası, elektrik akımının etkisi altında hareket eden bir yük olduğunu açıklar. elektrik alanı. Bu durumda alan iş yapar ve akımda güç olur ve enerji açığa çıkar. Bu enerji sabit bir metal iletkenden geçtiğinde iletkenin ısıtılması amaçlandığından termal enerjiye dönüşür.
Diferansiyel formda Joule-Lenz yasası şu şekilde ifade edilir: toplu yoğunlukİletkendeki akımın termal gücü, spesifik elektriksel iletkenlik ile elektrik alan kuvvetinin karesine eşit olacaktır.
Joule-Lenz yasasının uygulanması
Akkor lambalar 1873 yılında Rus mühendis Lodygin tarafından icat edildi. Elektrikli ısıtma cihazlarında olduğu gibi akkor lambalarda da Joule-Lenz kanunu geçerlidir. Yüksek dirençli bir iletken olan bir ısıtma elemanı kullanırlar. Bu element sayesinde bölgede lokal ısı salınımı elde etmek mümkündür. Direncin artmasıyla, iletkenin uzunluğunun artmasıyla veya belirli bir alaşımın seçilmesiyle ısı üretimi ortaya çıkacaktır.Joule-Lenz yasasının uygulama alanlarından biri de enerji kayıplarının azaltılmasıdır.
Akımın termal etkisi enerji kaybına neden olur. Elektrik iletirken iletilen güç doğrusal olarak voltaj ve akıma, ısıtma gücü ise karesel olarak akıma bağlıdır, bu nedenle elektriği vermeden önce akımı düşürürken voltajı artırırsanız daha karlı olur. Ancak voltajdaki artış elektriksel güvenliğin azalmasına neden olur. Elektriksel güvenlik düzeyini arttırmak için şebekedeki gerilim artışına göre yük direnci arttırılır.
Ayrıca Joule-Lenz yasası devreler için kablo seçimini de etkiler. Kablolar yanlış seçilirse iletken de çok ısınabilir. Bu, akım maksimum değeri aştığında meydana gelir. geçerli değerler ve çok fazla enerji açığa çıkar. Doğru kablo seçimi ile takip etmeye değer düzenleyici belgeler.
Kaynaklar:
Akım ve gerilim arasında Ohm kanunuyla tanımlanan doğru orantılı bir ilişki vardır. Bu yasa, bir elektrik devresinin bir bölümündeki akım, gerilim ve direnç arasındaki ilişkiyi belirler.
Talimatlar
Akımı ve voltajı unutmayın.
- Elektrik akımı yüklü parçacıkların (elektronların) düzenli akışıdır. İçin nicelik belirleme kullandığım miktara akım gücü denir.
- Gerilim U, bir elektrik devresinin bir bölümünün uçlarındaki potansiyel farktır. Elektronların akan bir sıvı gibi hareket etmesine neden olan da bu farktır.
Akım gücü amper cinsinden ölçülür. Elektrik devrelerinde akımın gücü ampermetre ile belirlenir. Gerilim birimi 'dir ve bir devredeki voltajı bir voltmetre kullanarak ölçebilirsiniz. En basitini topla elektrik devresi bir akım kaynağından, dirençten, ampermetreden ve voltmetreden.
Bir devre kapatıldığında ve üzerinden akım geçtiğinde cihazın okumalarını kaydedin. Direncin uçlarındaki voltajı değiştirin. Gerilim arttıkça ampermetre okumasının artacağını ve bunun tersinin de geçerli olduğunu göreceksiniz. Bu deneyim doğrudan şunu gösteriyor: orantılı bağımlılık akım ve gerilim arasında.
Joule-Lenz Yasasına ve uygulamasına bakalım.
Elektrik akımı bir iletkenden geçtiğinde ısınır. Bunun nedeni, bir elektrik alanının etkisi altında hareket eden metallerdeki serbest elektronların ve elektrolit çözeltilerindeki iyonların iletken moleküller veya atomlarla çarpışması ve enerjilerini onlara aktarmasıdır. Böylece iş akım tarafından yapıldığında artar iç enerji orkestra şefi belli miktarda ısı açığa çıkarır, işe eşit akım ve iletken ısınır: S = Bir veya Q = IUt .
Bunu göz önünde bulundurarak U = IR sonuç olarak şu formülü elde ederiz:
Q = I 2 Rt, Nerede
Q
- açığa çıkan ısı miktarı (Joule cinsinden)
BEN
- akım gücü (Amper cinsinden)
R
— iletken direnci (Ohm cinsinden)
T
— seyahat süresi (saniye cinsinden)
Joule-Lenz yasası : Akım taşıyan bir iletkenin ürettiği ısı miktarı, akımın karesi, iletkenin direnci ve akımın geçtiği sürenin çarpımına eşittir.
Joule-Lenz yasası nerede uygulanır?
1. Örneğin, akkor lambalar ve içinde elektrikli ısıtma cihazları Joule-Lenz yasası geçerlidir. Yüksek dirençli bir iletken olan bir ısıtma elemanı kullanırlar. Bu eleman sayesinde belirli bir alanda lokal ısı salınımı elde etmek mümkündür. Direncin artmasıyla, iletkenin uzunluğunun artmasıyla veya belirli bir alaşımın seçilmesiyle ısı üretimi ortaya çıkacaktır.
2. Joule-Lenz yasasının uygulama alanlarından biri enerji kayıplarının azaltılması . Akımın termal etkisi enerji kaybına neden olur. Elektrik iletirken iletilen güç doğrusal olarak voltaj ve akıma, ısıtma gücü ise karesel olarak akıma bağlıdır, bu nedenle elektriği vermeden önce akımı düşürürken voltajı artırırsanız daha karlı olur. Ancak voltajdaki artış elektriksel güvenliğin azalmasına neden olur. Elektriksel güvenlik düzeyini arttırmak için şebekedeki gerilim artışına göre yük direnci arttırılır.
3. Ayrıca Joule-Lenz yasası da şunları etkiler: devreler için kablo seçimi . Çünkü kablolar yanlış seçilirse iletken çok ısınabilir ve alev alabilir. Bu, akım izin verilen maksimum değerleri aştığında ve çok fazla enerji açığa çıktığında meydana gelir.