אפקט הג'ול של זרם חשמלי משמש להמרת אנרגיה חשמלית לחום לחימום עצמים. בדרך כלל זה מחולק לחימום התנגדות ישירה וחימום התנגדות עקיפה. מתח אספקת החשמל של הראשון מופעל ישירות על האובייקט המחומם, וכאשר זורם זרם, האובייקט המחומם עצמו (כגון ברזל מחומם חשמלי) מתחמם. חפץ שניתן לחמם באופן ישיר התנגדות חייב להיות מוליך, אך בעל התנגדות גבוהה. מכיוון שהחום נוצר מהעצם המחומם עצמו, הוא שייך לחימום פנימי, והיעילות התרמית גבוהה. חימום התנגדות עקיף צריך להיות עשוי מחומרי סגסוגת מיוחדים או חומרים לא מתכתיים כדי ליצור גופי חימום, המייצרים אנרגיית חום ומעבירים לעצם המחומם באמצעות קרינה, הסעה והולכה. מכיוון שהעצם המחומם וגוף החימום מחולקים לשני חלקים, סוג החפץ המחומם בדרך כלל אינו מוגבל וקל לתפעול.
החומרים המשמשים בגוף החימום של חימום התנגדות עקיפה דורשים בדרך כלל התנגדות גדולה, מקדם טמפרטורת התנגדות קטן, דפורמציה קטנה בטמפרטורה גבוהה ואינה קלה לשבירה. בשימוש נפוץ הם סגסוגת ברזל-אלומיניום, סגסוגת ניקל-כרום וחומרי מתכת אחרים וסיליקון קרביד, מוליבדן דיסליציד וחומרים לא מתכתיים אחרים. טמפרטורת העבודה המקסימלית של גופי חימום מתכת יכולה להגיע ל-1000 ~ 1500 מעלות בהתאם לסוג החומר; טמפרטורת העבודה המקסימלית של גופי חימום שאינם מתכתיים יכולה להגיע ל-1500 ~ 1700 מעלות. האחרון קל להתקנה וניתן להחלפה בתנור חם, אך הוא זקוק למכשיר לווסת לחץ בעת העבודה, וחייו קצרים יותר מזה של גופי חימום מסגסוגת, והוא משמש בדרך כלל בתנורים בטמפרטורה גבוהה, מקומות שבהם הטמפרטורה עולה על טמפרטורת ההפעלה המקסימלית המותרת על ידי גופי חימום של חומר מתכת וכמה אירועים מיוחדים. ההשפעה התרמית של המוליך עצמו מחוממת על ידי הזרם המושרה (זרם מערבולת) שנוצר על ידי המוליך בשדה אלקטרומגנטי לסירוגין. על פי דרישות תהליך חימום שונות, התדירות של אספקת חשמל AC המשמשת בחימום אינדוקציה היא תדר הספק (50~60 קילו-הרץ), תדר בינוני (60~10,000 הרץ) ותדר גבוה (גבוה מ-10,000 הרץ). ספק כוח בתדר כוח משמש בדרך כלל באספקת חשמל AC בתעשייה, רוב המדינות בעולם תדר החשמל הוא 50 הרץ. המתח המופעל על התקן האינדוקציה על ידי ספק הכוח בתדר החשמל לחימום אינדוקציה חייב להיות מתכוונן. על פי כוחו של ציוד החימום והקיבולת של רשת אספקת החשמל, ניתן להשתמש באספקת החשמל (6 ~ 10 קילוואט) כדי לספק חשמל דרך השנאי; ניתן לחבר את מכשיר החימום ישירות לרשת המתח הנמוך של 380 וולט.
ספק כוח בתדר בינוני השתמש במערכות מחולל תדר בינוני במשך זמן רב. הוא מורכב מחולל תדר בינוני ומנוע אסינכרוני הנעה. הספק המוצא של יחידה זו הוא בדרך כלל בטווח של 50 ~ 1000 קילוואט. עם התפתחות טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח, נעשה שימוש בספקי כוח של מהפך תיריסטורים בתדר בינוני. ספק כוח זה בתדר בינוני משתמש בתיריסטורים כדי להמיר זרם חילופין בתדר מתח לזרם ישר, ולאחר מכן להמיר זרם ישר לזרם חילופין בתדר הנדרש. בשל הגודל הקטן, המשקל הקל, ללא רעש, הפעולה האמינה וכו' של ציוד המרת תדר זה, הוא החליף בהדרגה את סט מחולל התדרים הבינוני.
ספק כוח בתדר גבוה משתמש בדרך כלל בשנאי כדי להעלות את המתח התלת פאזי של 380 וולט למתח גבוה של כ-20,000 וולט, ולאחר מכן משתמש בתיריסטור או באלמנט מיישר סיליקון במתח גבוה כדי לתקן את תדר ההספק זרם חילופין לזרם ישר, ולאחר מכן משתמש במתנד אלקטרוני כדי להמיר זרם ישר לזרם חילופין בתדר גבוה במתח גבוה. הספק המוצא של ציוד אספקת חשמל בתדר גבוה נע בין עשרות קילוואט למאות קילוואט.
עצמים המחוממים באופן אינדוקטיבי חייבים להיות מוליכים. כאשר זרם AC בתדר גבוה עובר דרך המוליך, המוליך מייצר אפקט עור, כלומר, צפיפות זרם פני השטח של המוליך גדולה, וצפיפות הזרם של מרכז המוליך קטנה.
חימום אינדוקציה יכול לחמם את האובייקט בצורה אחידה ולשטח כמכלול; יכול להמיס מתכות; בפסי תדר גבוה, שינוי צורת סליל החימום (הידוע גם כמשרן) יכול לשמש גם לחימום מקומי שרירותי. חימום עצמים באמצעות הטמפרטורות הגבוהות שנוצרות בקשת חשמלית. קשתות היא פריקת גז בין שתי אלקטרודות. המתח של הקשת אינו גבוה אך הזרם גדול, והזרם החזק שלה נשמר על ידי מספר רב של יונים שמתאדים על האלקטרודה, כך שהקשת מושפעת בקלות מהשדה המגנטי שמסביב. כאשר נוצרת קשת בין האלקטרודות, טמפרטורת עמודת הקשת יכולה להגיע ל-3000~6000K, מה שמתאים להתכה בטמפרטורה גבוהה של מתכות.
ישנם שני סוגים של חימום קשת: חימום קשת ישיר ועקיף. זרם הקשת המחומם על ידי הקשת הישירה עובר ישירות דרך העצם המחומם, אשר חייב להיות אלקטרודה או מדיום של הקשת. זרם הקשת המחומם על ידי קשת עקיפה אינו עובר דרך העצם המחומם, אלא מחומם בעיקר על ידי החום המוקרן על ידי הקשת. המאפיינים של חימום קשת הם: טמפרטורת קשת גבוהה, ריכוז אנרגיה וכוח פני השטח של בריכת תנורי הקשת לייצור פלדה יכולים להגיע ל-560~1200 קילוואט/מטר מרובע. עם זאת, הרעש של הקשת גדול, ומאפיין הוולט-אמפר שלה הוא מאפיין התנגדות שלילי (מאפיין נפילה). על מנת לשמור על יציבות הקשת כאשר הקשת מחוממת, הערך המיידי של מתח המעגל גדול מערך מתח ההתחלה כאשר זרם הקשת חוצה את האפס, ועל מנת להגביל את זרם הקצר, נגד של יש לחבר ערך מסוים בסדרה במעגל אספקת החשמל. אלקטרונים הנעים במהירות גבוהה תחת פעולת שדה חשמלי משמשים להפצצת פני השטח של עצם ולחמם אותו. המרכיב העיקרי לחימום קרן אלקטרונים הוא מחולל קרן אלקטרונים, המכונה גם אקדח האלקטרונים. אקדח האלקטרונים מורכב בעיקר מקתודה, פוליאלקטרודת קרן, אנודה, עדשה אלקטרומגנטית וסליל סטיה. האנודה מקורקעת, הקתודה מחוברת למצב הגבוה השלילי, אלומת המיקוד היא בדרך כלל זהה לפוטנציאל כמו הקתודה, ונוצר שדה חשמלי מואץ בין הקתודה לאנודה. האלקטרונים הנפלטים מהקתודה מואצים למהירות גבוהה מאוד תחת פעולת השדה החשמלי המאיץ, ממוקדים על ידי העדשה האלקטרומגנטית, ולאחר מכן נשלט על ידי סליל הסטייה, כך שקרן האלקטרונים יורה לעבר העצם המחומם בכיוון מסוים .
היתרונות של חימום קרן אלקטרונים הם: (1) לשלוט בערך הנוכחי Ie של קרן האלקטרונים, שיכול לשנות בקלות ובמהירות את כוח החימום; (2) ניתן להשתמש בעדשה האלקטרומגנטית כדי לשנות בחופשיות את החלק המחומם או את השטח של חלק הפצצת קרן האלקטרונים ניתן להתאמה חופשית; (3) ניתן להגדיל את צפיפות ההספק כך שהחומר בנקודת ההפצצה יתנדף בן רגע. באמצעות חפצי קרינה אינפרא אדום, העצם סופג קרני אינפרא אדום, ממיר את אנרגיית הקרינה לאנרגיית חום ומחמם אותה.
אינפרא אדום הוא גל אלקטרומגנטי. בספקטרום השמש, מעבר לקצה האדום של האור הנראה, נמצאת צורה בלתי נראית של אנרגיה קורנת. בספקטרום האלקטרומגנטי, טווח אורכי הגל של אינפרא אדום הוא בין {{0}}.75~1{{10}}00 מיקרון, לבין התדר הטווח הוא בין 3×1{{20}}~4×10 קילו-הרץ. ביישומים תעשייתיים, ספקטרום האינפרא אדום מחולק לרוב למספר פסים: 0.75~3.0 מיקרון לאזור הקרוב לאינפרא אדום; 3.0 ~ 6.0 מיקרון עבור אזור האינפרא אדום האמצעי; 6.0 ~ 15.0 מיקרון לאזור האינפרא אדום הרחוק; 15.0 ~ 1000 מיקרון לאזור האינפרא אדום הרחוק ביותר. לאובייקטים שונים יש יכולת שונה לקלוט קרני אינפרא אדום, גם אם לאותו עצם יש יכולת שונה לספוג קרני אינפרא אדום באורכי גל שונים. לכן, יישום חימום אינפרא אדום, בהתאם לסוג האובייקט המחומם, בחר את מקור הקרינה האינפרא אדום המתאים, כך שאנרגיית הקרינה תתרכז בטווח אורך הגל של האובייקט המחומם כדי לקבל אפקט חימום טוב.
חימום אינפרא אדום חשמלי הוא למעשה צורה מיוחדת של חימום התנגדות, כלומר חומרים כמו טונגסטן, ברזל-ניקל או סגסוגת ניקל-כרום משמשים כרדיאטורים לייצור מקורות קרינה. כאשר מופעל, קרינה תרמית נוצרת עקב החום שנוצר מההתנגדות שלו. מקורות קרינה חשמליים לחימום אינפרא אדום הנפוצים הם סוג מנורה (רפלקטיבית), סוג צינור (סוג צינור קוורץ) וסוג לוח (סוג שטוח). סוג המנורה הוא נורת אינפרא אדום, עם חוט טונגסטן כרדיאטור, וחוט הטונגסטן אטום במעטפת זכוכית מלאה בגז אינרטי, ממש כמו נורות תאורה רגילות. כאשר הרדיאטור מופעל, הוא מתחמם (הטמפרטורה נמוכה מזו של נורת תאורה רגילה), ובכך פולט כמות גדולה של קרני אינפרא אדום באורך גל של כ-1.2 מיקרון. אם הקיר הפנימי של מעטפת הזכוכית מצופה בשכבה רפלקטיבית, ניתן לרכז קרני אינפרא אדום בכיוון אחד, ולכן מקורות קרינה אינפרא אדום מסוג מנורה נקראים גם פולטי אינפרא אדום רפלקטיביים. הצינור של מקור קרינת אינפרא אדום צינורי עשוי מזכוכית קוורץ, וחוט טונגסטן נמצא באמצע, ולכן הוא נקרא גם פולט אינפרא אדום צינורי קוורץ. אורך הגל של אינפרא אדום הנפלט לפי סוג מנורה וסוג צינור הוא בטווח של 0.7~3 מיקרון, וטמפרטורת העבודה נמוכה, המשמשת בדרך כלל לחימום, אפייה, ייבוש ופיזיותרפיה אינפרא אדום באור ותעשיית הטקסטיל. משטח הקרינה של מקור הקרינה האינפרא אדום מסוג צלחת הוא מישור המורכב מלוח התנגדות שטוח, הצד הקדמי של לוח ההתנגדות מצופה בחומר בעל מקדם השתקפות גדול, והצד האחורי מצופה בחומר עם מקדם השתקפות קטן, כך שרוב אנרגיית החום מוקרנת החוצה מהחזית. טמפרטורת העבודה של סוג הצלחת יכולה להגיע ליותר מ-1000 מעלות, אשר יכולה לשמש עבור חישול של ריתוכים של חומרי פלדה וצינורות ומיכלים בקוטר גדול.
מכיוון שלאינפרא אדום יש יכולת חדירה חזקה, קל להיספג בחפצים, וברגע שהוא נקלט בחפצים, הוא הופך מיד לאנרגיית חום; אובדן האנרגיה לפני ואחרי חימום אינפרא אדום קטן, קל לשלוט בטמפרטורה ואיכות החימום גבוהה, לכן היישום של חימום אינפרא אדום מתפתח במהירות. שדות חשמליים בתדר גבוה משמשים לחימום חומרי בידוד. עצם החימום העיקרי הוא הדיאלקטרי. כאשר הדיאלקטרי מונח בשדה חשמלי מתחלף, הוא יקוטב שוב ושוב (התופעה שלדיאלקטרי יש כמות שווה של מטען מול קוטביות על פני השטח שלו או בפנים תחת פעולת השדה החשמלי), ובכך ימיר את האנרגיה החשמלית ב השדה החשמלי לאנרגיית חום.
תדר השדה החשמלי המשמש לחימום בינוני הוא גבוה. ברצועות הגלים הבינוניים, הקצרים והגלים האולטרה-קצרים, התדר הוא כמה מאות קילו-הרץ עד 300 מגה-הרץ, מה שנקרא חימום בינוני בתדר גבוה, ואם הוא גבוה מ-300 מגה-הרץ ומגיע לפס המיקרוגל, הוא נקרא מיקרוגל. חימום בינוני. בדרך כלל חימום בינוני בתדר גבוה מתבצע בשדה החשמלי בין שתי הלוחות; חימום בינוני במיקרוגל מתבצע תחת שדה הקרינה של מובילי גל, מהודים או אנטנות מיקרוגל.
כאשר הדיאלקטרי מחומם בשדה חשמלי בתדר גבוה, ההספק החשמלי הנמשך בנפח היחידה הוא P=0.566fEεrtgδ×10 (W/cm)
אם מתבטא בחום, זה:
H=1.33fEεrtgδ×10 (cal/s·cm)
כאשר f הוא התדר של השדה החשמלי בתדירות גבוהה, εr הוא הפריטטיביות היחסית של הדיאלקטרי, δ הוא זווית ההפסד הדיאלקטרי, ו-E הוא עוצמת השדה החשמלי. ניתן לראות מהנוסחה שהכוח החשמלי הנמשך על ידי הדיאלקטרי מהשדה החשמלי בתדר גבוה פרופורציונלי לריבוע של עוצמת השדה החשמלי E, לתדר f של השדה החשמלי ולזווית ההפסד δ של הדיאלקטרי. . E ו-f נקבעים על ידי השדה החשמלי המופעל, בעוד ש-εr תלוי בתכונות הדיאלקטרי עצמו. לכן, האובייקט של חימום בינוני הוא בעיקר החומר עם אובדן דיאלקטרי גדול.
היות והחום נוצר בתוך הדיאלקטרי (העצם המתחמם), מהירות החימום מהירה, היעילות התרמית גבוהה והחימום אחיד בהשוואה לחימום חיצוני אחר.
ניתן להשתמש בחימום מדיה באופן תעשייתי כדי לחמם תרמוגלים לייבוש תבואה, נייר, עץ וחומרים סיביים אחרים; כמו כן, ניתן לחמם מראש פלסטיק לפני יציקה וכן גיפור והדבקה של גומי של עץ, פלסטיק וכדומה. בחירת תדר השדה החשמלי והמכשיר המתאימים יכולה לחמם את הדבק רק בעת חימום הדיקט, מבלי להשפיע על הדיקט עצמו. עבור חומרים הומוגניים, חימום אינטגרלי אפשרי.
