A vezető melegítésének oka abban rejlik, hogy a benne mozgó elektronok energiája (más szóval az áram energiája) a részecskék egymás utáni ütközése során a fém molekularácsának ionjaival elem meleg típusú energiává, vagy Q-vé alakul, így a "hőenergia" fogalma kialakul "".
Az áramerősség mérése az SI mértékegységek nemzetközi rendszerével történik, joule-t (J) alkalmazva, az áram teljesítményét "watt"-ban (W) határozzuk meg. A gyakorlatban a rendszertől eltérve használhatnak rendszeren kívüli egységeket is, amelyek az áram munkáját mérik. Ezek közé tartozik a wattóra (W × h), a kilowattóra (rövidítve kW × h). Például az 1 Wh egy 1 watt fajlagos teljesítményű és egy óra időtartamú áram működését jelenti.
Ha az elektronok egy rögzített, fémből készült vezetőn mozognak, ebben az esetben a keletkező áram minden hasznos munkája eloszlik a fémszerkezet felmelegítésére, és az energiamegmaradás törvényének rendelkezései alapján ez a következő képlettel írható le: Q=A=IUt=I 2Rt=(U2/R)t. Az ilyen arányok pontosan kifejezik a jól ismert Joule-Lenz törvényt. Történelmileg először empirikusan határozta meg egy tudósD. Joule a 19. század közepén, és ugyanakkor tőle függetlenül egy másik tudós - E. Lenz. A hőenergia gyakorlati alkalmazásra talált a műszaki tervezésben, mióta A. Ladygin orosz mérnök 1873-ban feltalálta egy közönséges izzólámpát.
Az áram hőteljesítményét számos elektromos készülék és ipari berendezés használja fel, nevezetesen hőmérő műszerekben, fűthető elektromos tűzhelyekben, elektromos hegesztő- és leltárberendezésekben, elektromos fűtőhatású háztartási készülékekben nagyon gyakori - kazánok, forrasztópákák, vízforralók, vasalók.
Hőhatást talál az élelmiszeriparban. Magas használat mellett az elektrokontakt fűtés lehetőségét használják, ami garantálja a hőteljesítményt. Ennek oka, hogy a bizonyos ellenállási fokú élelmiszert befolyásoló áram és hőteljesítmény egyenletes felmelegedést okoz benne. Példát hozhatunk a kolbász előállítására: egy speciális adagolón keresztül a darált hús fémformákba kerül, amelyek falai egyidejűleg elektródaként is szolgálnak. Itt a melegítés állandó egyenletessége a termék teljes felületén és térfogatán biztosított, a beállított hőmérséklet betartása, az élelmiszer optimális biológiai értéke megmarad, ezekkel a tényezőkkel együtt a technológiai munka időtartama és az energiafelhasználás megmarad legkisebb.
Fajlagos hőaz elektromos áram teljesítményét (ω), vagyis azt a hőmennyiséget, amely térfogategységenként egy bizonyos időegység alatt felszabadul, a következőképpen számítjuk ki. Egy vezető elemi hengeres térfogata (dV), amelynek keresztmetszete dS, hossza dl párhuzamos az áram irányával, és ellenállása az R=p(dl/dS), dV=dSdl egyenletekből adódik.
A Joule-Lenz törvény definíciói szerint az általunk vett térfogatban a megadott időre (dt) dQ=I2Rdt hőszint=p(dl/dS)(jdS)2dt=pj2dVdt. Ebben az esetben ω=(dQ)/(dVdt)=pj2, és itt Ohm törvényét alkalmazva a j=γE áramsűrűség és a p=1/γ arány megállapítására azonnal megkapja a ω=jE=γE2. kifejezést. Ez megadja a Joule-Lenz törvény fogalmát differenciális formában.
