Cuando una corriente atraviesa cualquier dispositivo que presente una resistencia eléctrica, el resultado es que la energía gasta en el proceso de vencer esta resistencia se convierte en calor. Este efecto es conocido por efecto térmico o efecto Joule.
La cantidad de energía que se libera en un dispositivo que tiene cierta resistencia y que es recorrida por una corriente puede ser calculada por las fórmulas de la Ley de Joule.
La energía liberada es medida en Joules, pero en electrónica es común usar la potencia convertida en calor, que es la cantidad de energía en Joules liberada en cada segundo. Esta cantidad recibe el nombre de potencia eléctrica y tiene su propia unidad que es el Watt (W). Así, 1 W equivale a 1 Joule por segundo.
Podemos entonces escribir la siguiente fórmula:
P = V x I
Donde:
P es la potencia convertida en calor en vatios (W)
V y la tensión aplicada en voltios (V)
I es la corriente circulante en amperios (I)
Considerando que la corriente, la tensión y la resistencia están relacionadas de forma bien definida, también podemos escribir:
P = R x I2 y P = V2 / R
Donde: R es la resistencia en ohms (?)
Estas fórmulas son las más simples que el lector debe conocer. Para los que desean profundizar más en cálculos electrónicos es necesario hacer un curso completo o aún tener un formulario apropiado.
Evidentemente, muchas fórmulas electrónicas utilizan recursos matemáticos complejos como funciones trigonométricas, logaritmos, integrales, derivadas y determinantes lo que lleva al lector que pretende ir más allá de buscar una base matemática antes.
Muchos dispositivos electrónicos producen calor para algún tipo de uso, pero hay otros en que el calor es el resultado de su operación y por lo que necesitan ser eliminados para que no se calientan demasiado y con ello sufren daños.
Para ayudar a los dispositivos que producen mucho calor a deshacerse de él no teniendo su temperatura elevada a valores peligrosos ellos están dotados o montados en radiadores de calor, como el mostrado en la figura 1.
La función de los radiadores o disipadores de calor es transferir al medio ambiente el calor generado por los dispositivos electrónicos. En muchos casos podemos ayudar a esta disipación agregando a los disipadores ventiladores o ventiladores, como ocurre en ordenadores.
A través de esas mismas fórmulas calculamos la potencia eléctrica disipada en forma de calor cuando una corriente atraviesa una resistencia.