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際に電気エネルギーが熱へと変換される現象のことです。この計算ツールはジュールの第一法則 \(Q = I^{2} \cdot R \cdot t\) を用いて、発生する総熱量を求めます。発熱コイル、ヒューズ、電線、電球、各種電子部品など、あらゆる抵抗体に普遍的に適用できる法則です。
使い方
次の3つの値を入力してください。電流 \(I\)（アンペア）、抵抗 \(R\)（オーム）、時間 \(t\)（秒）です。計算ツールは、総熱量 \(Q\) をジュール単位で表示するとともに、消費電力（\(P = I^{2}R\)）、抵抗にかかる電圧降下（\(V = IR\)）、さらに使い勝手のよいキロジュール・カロリー換算の熱量も併せて算出します。
公式の解説
基本となる式は次のとおりです。$$Q = I^{2} \cdot R \cdot t$$オームの法則 \(V = IR\) が成り立つため、同じ熱量は \(Q = V \cdot I \cdot t = (V^{2}/R) \cdot t\) とも書き換えられます。電力は単位時間あたりの熱量にすぎず、\(P = Q/t = I^{2}R\) で表されます。電流を2倍にすると熱量は4倍になります（\(I^{2}\) の項のため）。これが大電流回路で導体の太さ（サイズ選定）を慎重に検討しなければならない理由です。
計算例
あるヒーターが 10 Ω の発熱体に 2 A の電流を 60 秒間流すとします。発生熱量 $$= I^{2} \cdot R \cdot t = 2^{2} \times 10 \times 60 = 4 \times 10 \times 60 = 2{,}400 \text{ J}$$（2.4 kJ）。消費電力 \(= I^{2}R = 4 \times 10 = 40 \text{ W}\)、電圧降下 \(= IR = 2 \times 10 = 20 \text{ V}\) となります。
よくある質問
交流（AC）回路でも使えますか？ はい。実効値（RMS）の電流を用い、純抵抗負荷であれば使用できます。リアクタンスを含む負荷では、抵抗成分のみが熱を発生させます。
なぜカロリーでも表示されるのですか？ 1 カロリー = 4.184 ジュールです。電気的な発熱を水などの物質の温度変化と関連づけて考える際に、カロリー表示が役立ちます。
時間が「分」の場合はどうすればよいですか？ この公式は SI 単位を用いるため、まず秒に換算してください（分の値に 60 を掛けます）。
