ジュール熱とは？
ジュール熱（抵抗発熱、オーム発熱とも呼ばれます）とは、導体に電流が流れることで熱が発生する現象のことです。発生する熱量は、ジュールの法則によって次のように表されます。$$Q = \text{I}^{2} \cdot \text{R} \cdot \text{t}$$。ここで Q は熱量（ジュール）、I は電流（アンペア）、R は抵抗（オーム）、t は時間（秒）です。この計算ツールは SI 単位系を用いているため、国や地域を問わず世界中どこでも使える普遍的なものです。
計算ツールの使い方
部品に流れる電流、その電気抵抗、そして電流が流れる時間を入力してください。発生する総熱量（ジュール）、定常状態での消費電力（ワット、\(P = \text{I}^2 \text{R}\)）、さらに熱の比較に便利なキロカロリー（\(1\ \text{kcal} = 4184\ \text{J}\)）が表示されます。
計算式のしくみ
電力はエネルギー変換の速さを表すため、\(P = \text{I}^2 \text{R}\) はワット（1 秒あたりのジュール数）を与えます。これに時間 t を掛けると総エネルギーが求まります。すなわち $$Q = P \cdot t = \text{I}^{2} \cdot \text{R} \cdot \text{t}$$ です。注目すべきは、熱量が電流の2 乗に比例する点です。電流を 2 倍にすると熱量は 4 倍になります。これこそ、大電流を流す配線の太さを慎重に選ばなければならない大きな理由です。
計算例
抵抗 \(R = 10\ \Omega\) の発熱体に、\(I = 2\ \text{A}\) の電流を \(t = 60\) 秒間流すとします。電力は $$2^{2} \times 10 = 40\ \text{W}$$ です。熱量 $$Q = 40 \times 60 = 2{,}400\ \text{J}$$ となります。キロカロリーに換算すると、$$2400 \div 4184 \approx 0.5736\ \text{kcal}$$ です。
よくある質問
交流（AC）でも使えますか？ 交流の場合は実効値（RMS）の電流を使ってください。同じ式で平均的な発熱量が求められます。
なぜ熱量は I² に比例するのですか？ 抵抗にかかる電圧は \(V = IR\) で、電力は \(P = VI = \text{I}^2 \text{R}\) となるため、熱量は電流の 2 乗に比例して増えます。
電圧しかわからない場合は？ \(R = V/I\) で置き換えるか、電圧と抵抗がわかっているときは \(Q = V^{2} t / R\) を使うことができます。
