Электрическая энергия, потребляемая дугой, в основном превращается в тепло. Тепловую мощность электрической дуги можно принять равной тепловому эквиваленту q₀ электрической энергии

q₀ = 0,24·I_св·U_д кал/сек,

пренебрегая теплом, идущим на химические реакции в дуговом промежутке и несколько, меняющим тепловой баланс дуги.

Не все тепло сварочной дуги идет на нагрев изделия: часть тепла затрачивается на нагревание нерасплавившейся части электрода, часть — на излучение в окружающее пространство, некоторое количество тепла теряется с каплями электродного металла при его разбрызгивании. Поэтому вводят понятие эффективной тепловой мощности сварочной дуги.

Эффективная тепловая мощность сварочной дуги (q) — это количество тепла, введенное в металл изделия в единицу времени, равное

q = Q / t, кал/сек

где Q — количество тепла, введенное в металл, кал; t - время горения дуги, сек.

Потери тепла сварочной дуги в результате излучения на нагревание электрода для различных способов сварки будут разные.

Величиной, характеризующей тепло, расходуемое на нагревание металла, является коэффициент полезного действия процесса нагрева изделия сварочной электрической дугой (n). КПД сварочной дуги представляет собой отношение эффективной тепловой мощности сварочной дуги (q) к тепловому эквиваленту ее электрической мощности (q₀), т. е.

n = q / q₀

Эффективный КПД зависит от технологических условий сварки. При сварке открытой металлической дугой n=0,5—0,85, при сварке под слоем флюса n=0,8—0,95, а при сварке угольной дугой n=0,5—0,65.

Эта разница в значениях КПД получается в связи с тем, что при сварке металлической дугой часть тепла, идущая на расплавление электрода, с каплями металла будет переходить в сварочную ванну, а при сварке под флюсом, кроме того, значительно уменьшаются потери тепла в окружающее пространство. Значение КПД будет зависеть от способа сварки, материала электродов, состава покрытий и других факторов.

Эффективная тепловая мощность сварочной дуги может быть определена калориметрическим методом.