Enligt Ohms lag är strömmen (I) som flyter genom en ledare direkt proportionell mot den pålagda spänningen (V) och omvänt proportionell mot ledarens resistans (R). Matematiskt kan detta uttryckas som:
I =V/R
Joules lag säger att värmeenergin (Q) som försvinner av en ledare är proportionell mot kvadraten på strömmen (I) som flyter genom den, ledarens motstånd (R) och tiden (t) under vilken strömmen flyter. Detta förhållande uttrycks som:
Q =I²Rt
Genom att kombinera Ohms lag och Joules lag kan vi härleda det matematiska förhållandet mellan värmeavledning och pålagd spänning:
Q =(V²/R) * t
Denna ekvation indikerar att värmeavledningen (Q) ökar med kvadraten på den pålagda spänningen (V) och är omvänt proportionell mot ledarens resistans (R). Ju längre kretsen är aktiverad (t), desto mer värme försvinner.
Sammanfattningsvis är värmeavledningen i en krets direkt proportionell mot kvadraten på den applicerade spänningen, omvänt proportionell mot resistansen och direkt proportionell mot strömflödets varaktighet.
