عنصر گرمایش ماده یا وسیله ای است که انرژی الکتریکی را مستقیماً به گرما یا انرژی حرارتی از طریق اصلی به نام گرمایش ژول تبدیل می کند. گرمایش ژول پدیده ای است که در آن یک هادی در اثر جریان الکتریکی گرما تولید می کند. هنگامی که جریان الکتریکی از مواد عبور می کند، الکترون ها یا سایر حامل های بار با یون ها یا اتم های هادی برخورد می کنند و اصطکاک در مقیاس اتمی ایجاد می کنند. سپس این اصطکاک خود را به صورت گرما نشان می دهد. قانون اول ژول (قانون ژول-لنز) برای توصیف گرمای تولید شده توسط جریان الکتریکی در یک هادی استفاده می شود. این به صورت بیان می شود،
P=IV یا P=I²R
با توجه به این معادلات، گرمای تولید شده به جریان، ولتاژ یا مقاومت ماده هادی بستگی دارد. در طراحی کل المنت حرارتی، مقاومت عامل مهمی است.
تسمه گرمایش درام روغن سیلیکونی بخاری لاستیکی سیلیکونی
تسمه گرمایش درام روغن سیلیکونی بخاری لاستیکی سیلیکونی
گرمایش ژول در همه مواد رسانا با شدت های مختلف مشهود است، به جز ماده خاصی به نام ابررسانا. به طور کلی، برای مواد رسانا، گرمای کمتری تولید میشود، زیرا حاملهای بار به راحتی از آن عبور میکنند. برای مواد با مقاومت بالا، گرمای بیشتری تولید خواهد شد. از طرف دیگر، ابررساناها اجازه می دهند جریان بدون تولید گرما جریان یابد. به طور کلی گرمای یک هادی به عنوان اتلاف انرژی طبقه بندی می شود. انرژی الکتریکی مورد استفاده برای به حرکت درآوردن تجهیزات قدرت، گرمای غیر ضروری را به شکل تلفات انتقال تولید می کند و در نهایت کار مفیدی ایجاد نمی کند.
