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zcs2023

新虫 (初入文坛)

[求助] 1W碳膜电阻器的散热计算问题 已有1人参与

请问1W碳膜电阻器(10K欧姆)连接闭合回路暴露在空气中,电阻器外表面长1cm,横截面半径2mm,如何计算散热,温升是多少?麻烦写出详细计算过程,谢谢。
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rlafite

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

如果假设电阻的散热功率为1瓦,在平衡温度时,可用热辐射(黑体辐射)+热传导+热对流方面考虑
1 [W] = 热辐射(黑体辐射)+热传导+热对流

热传导公式

Q=△T/R =△T•λ•S/L

其中:R=L/(λ•S)

Q:热量(w)

△T:温差(k)

R:热阻(k/w)

L:厚度(m)

λ:导热系数[w/(m•k)]

S:面积(㎡)



热传导的傅里叶定律

q=λ•△T/L=Q/S

q:单位面积热流密度(w/㎡)

λ:导热系数[w/(m•k)]

△T:温差(k)

L:厚度(m)



对流传热牛顿冷却公式:

q=h•△T=Q/S

q:单位面积热流密度(w/㎡)

h:对流换热系数[w/(㎡•k)]

△T:温差(k)



净辐射换热速率公式:

q=εδ(T₁^4-T₂^4)=Q/S

q:单位面积热流密度(w/㎡)

ε:发射率(0~1)

δ:斯提芬波尔赫兹常数[5.67*10-8w/(m²•k4)]

T₁:辐射表面1温度(k)

T₂:辐射表面2温度(k)



*以上的4均为4次方。



热惰性指标:

D=R*S

D:热惰性

R:热阻(k/w)

S:材料的蓄热系数(W/K)



*也有热阻单位取:(㎡·K)/W

导热系数、
3楼2024-01-14 00:36:06
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rlafite

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

详细的计算过程:

1. 计算电阻器的热电阻:
热电阻(Rth)表示电阻器与环境之间的热阻,可以使用以下公式计算:
Rth =  L / (k * A)

其中:
L 是电阻器外表面到环境的距离(1cm,转换成米为0.01m),
k 是材料的热导率,
A 是电阻器外表面的横截面积。
2. 计算电阻器的散热功率:
散热功率(P)可以使用以下公式计算:
P = V^2 / R
其中:
V 是电阻器的电压(在闭合回路中,可能是电流乘以电阻值),
R 是电阻器的电阻值(10K欧姆)。
3. 计算电阻器的温升:
温升(ΔT)可以使用以下公式计算:
ΔT=P * Rth
其中:
P 是散热功率,
Rth 是热电阻
2楼2024-01-13 00:39:49
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zcs2023

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
3楼: Originally posted by rlafite at 2024-01-14 00:36:06
如果假设电阻的散热功率为1瓦,在平衡温度时,可用热辐射(黑体辐射)+热传导+热对流方面考虑
1  = 热辐射(黑体辐射)+热传导+热对流

热传导公式

Q=△T/R =△T•λ•S/L

其中:R=L/(λ• ...

因没时间上网,现在才看到帖子,写得很详细,有空再具体研究下。不知此帖现在回复可否给币,先试试,谢谢。

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4楼2025-05-23 03:36:20
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zcs2023

新虫 (初入文坛)

送红花一朵
引用回帖:
4楼: Originally posted by zcs2023 at 2025-05-23 03:36:20
因没时间上网,现在才看到帖子,写得很详细,有空再具体研究下。不知此帖现在回复可否给币,先试试,谢谢。...

看来时间太久无法给币,就送红花一朵吧,谢谢了。
5楼2025-05-23 03:38:18
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