L’effetto Joule è il fenomeno fisico che lega il passaggio di corrente elettrica macroscopica in un mezzo materiale non superconduttore alla conseguente trasformazione irreversibile di energia elettrica in calore, comportando un innalzamento della temperatura del conduttore stesso.
A livello microscopico, il fenomeno è causato dagli innumerevoli urti anelastici tra gli elettroni di conduzione, accelerati dal campo elettrico imposto, e gli atomi o gli ioni del reticolo cristallino del conduttore. Ciascun urto trasferisce energia cinetica al reticolo, incrementandone l’agitazione termica.
A livello macroscopico, la potenza elettrica (misurata in Watt) dissipata in calore in un resistore di resistenza attraversato da una corrente continua o efficace è fornita dalla celebre Legge di Joule:
Questa relazione ha un impatto monumentale in ingegneria. Spiega perché le linee di trasmissione elettrica a lunghissima distanza operino a tensioni elevatissime (Centinaia di kV): a parità di potenza utile trasmessa (), innalzando la tensione si riduce drasticamente la corrente . Siccome le perdite sulla linea per effetto Joule dipendono dal quadrato della corrente (), questa strategia è l’unica fisicamente sostenibile per trasportare energia senza che questa venga letteralmente bruciata lungo il tragitto. L’effetto è invece sfruttato volontariamente ed esaltato in innumerevoli apparecchiature domestiche e industriali (forni, stufe, phon, saldatori, vecchie lampadine a incandescenza).