Les ampoules à incandescence exploitent l’effet Joule. Chauffé à plus de 2.200 °C, le filament de tungstène qu’elles contiennent émet en effet un rayonnement. © Noé LECOCQ, Wikipédia, CC by-sa 2.5

Sciences

Effet Joule

DéfinitionClassé sous :physique , effet Joule , électricité

On appelle « effet Joule » le dégagement de chaleur qui accompagne le passage d'un courant électrique dans un matériau conducteur lui opposant une résistance.

L'effet Joule résulte du fait que les électrons, en circulant dans le matériau conducteur, font vibrer les atomes qui le constituent. Lorsque les atomes vibrent, la température augmente.

Énergie : la loi de Joule

L'énergie calorifique produite est décrite par la loi de Joule :

E = R x I2 x t

Ainsi, la chaleur (E) dépend de trois facteurs :

  • La résistance (R) du matériau ;
  • L'intensité (I) du courant qui circule dans le matériau ;
  • Le temps (t) pendant lequel le courant circule dans le matériau.

Inconvénients de l'effet Joule

L'effet Joule explique parfois pourquoi les composants électroniques « grillent ». Il peut même expliquer le déclenchement de certains incendies : lorsqu'un court-circuit se produit, l'intensité augmente fortement et, donc, la chaleur est encore plus forte, suffisamment parfois pour initier un incendie.

L'effet Joule constitue également une perte d'énergie lorsqu'il s'agit de transporter de l'électricité.

Avantages de l'effet Joule

C'est sur ce phénomène que repose le fonctionnement des fusibles. Ceux-ci disjonctent sous l'effet de la chaleur et permettent ainsi de protéger les circuits électriques.

L'effet Joule peut également représenter un avantage lorsqu'on cherche à se chauffer. Il est ainsi exploité dans les radiateurs électriques.

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