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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 专业学科区 » 物理 » 基础物理 » 1W碳膜电阻器的散热计算问题
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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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1楼 2023-11-19 10:56:10
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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、
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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
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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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zcs2023
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。
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5楼2025-05-23 03:38:18
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