ジュール効果損失
回路の抵抗要素で放出される熱エネルギーを計算します。
"回路の抵抗要素で熱として放出される電力。"
主要な公式：ジュールの法則
Q = I² × R × t
または
Q = P × t
ただし：
Q: 熱エネルギー（ジュール, J）
I: 電流（アンペア, A）
R: 抵抗（オーム, Ω）
t: 時間（秒, s）
P: 力率（ワット, W）
注: 両方の式は等価です。電流と抵抗がわかっている場合は $ Q = I^2 R t $ を使用します。
パラメータ定義
1. 抵抗 (R)
材料が電流の流れに抵抗する傾向を表し、オーム（Ω）で測定されます。
同じ電流でも抵抗が高いほど熱生成が増加します。
例: 100 Ωの抵抗は電流を制限し、熱を生成します。
2. 力率 (P)
コンポーネントが供給または吸収する電気力率で、ワット（W）で測定されます。
1 ワット = 1 秒あたり 1 ジュール。
以下の式で計算できます: P = I² × R または P = V × I
例: 5W の LED は 1 秒間に 5 ジュールを使用します。
3. 電流 (I)
材料を通る電荷の流れで、アンペア（A）で測定されます。
熱は電流の平方に比例します — 電流を2倍にすると熱は4倍になります！
例: 1 A, 2 A, 10 A — 各々が大きく異なる熱量を生成します。
4. 時間 (t)
電流が流れる時間で、秒（s）で測定されます。
時間が長くなるほど総熱生成量が増えます。
例: 1 秒対 60 秒 → 60 倍の熱。
動作原理
電流が抵抗器を通過すると:
電子が材料内を移動します
原子と衝突し、運動エネルギーを失います
このエネルギーは振動エネルギーとして伝わり → 熱
総熱量は電流、抵抗、および持続時間によって決まります
この過程は不可逆的であり、電気エネルギーは熱として失われます。
適用シナリオ
ヒーティング要素の設計（例: 電気ストーブ、ヘアドライヤー）
送電線での電力損失の計算
PCBトレースや部品の温度上昇の推定
電力評価に基づく適切な抵抗器の選択
デバイスが動作中に熱くなる理由の理解
回路の安全性分析（過熱や火災リスクの防止）
