저항에서 발생하는 열 손실 및 온도 상승량을 계산할 수 있습니까?


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20V에 100mAh 배터리가 있다고 가정하십시오. 나는 1000 kohm 저항을 연결합니다. 얼마나 많은 열이 발생하며 저항의 온도 상승을 어떻게 알 수 있습니까? 배터리가 작동함에 따라 전류 흐름이 시간이 지남에 따라 줄어들지 만 실제 배터리의 전압에 대해서는 확실하지 않습니다. 아마도 나는 여기에 충분한 정보를 제공하지 않을 것입니다. 죄송합니다.

그런 계산을 위해 어떤 정보가 필요한지 알고 싶습니다. 당신은 그것을 한 적이 있습니까? 이상적인 경우 (가장 중요한 요소 만 고려) 열 소산 및 온도 상승을 추정하기 위해 고려해야 할 요소는 무엇이며 실제 실제 실험에서 실제 열 소산 및 온도가 다른 이유는 무엇입니까?

나는이 질문이 어려워 보이지만 마침내이 신비를 해결할 수 있다면 매우 기쁠 것입니다.


전력 = 전류 * 전압 (P = I * V). 여기서 저항을 가로 지르는 V는 20V이며, 1M (1,000k-오타?) 저항은 .02mA입니다. P = .4mW
dext0rb

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이전에 요청한이 질문을 읽고 여전히 질문이있는 경우 알려주십시오. electronics.stackexchange.com/questions/32996/…
Photon

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그렇다면 1,000K입니까, OP입니까?
dext0rb

와우, 저항기의 가치는 그다지 중요하지 않으며 실제 단계가 중요합니다.
quantum231

답변:


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저항으로 전달되는 전력은 모두 열로 변환되어 전류를 곱한 전압입니다.

    P = IV

P가 전력 인 경우 I는 전류이고 V는 전압입니다. 저항을 통한 전류는 저항에 대한 전압 및 저항과 관련이 있습니다.

    I = V / R

여기서 R은 저항입니다. 이 추가 관계를 통해 위 방정식을 재정렬하여 전압 또는 전류의 직접 함수로 전력을 만들 수 있습니다.

    P = V 2 / R

    P = I 2 R

Volts, Amps, Watts 및 Ohm 단위를 고수하면 추가 변환 상수가 필요하지 않습니다.

귀하의 경우 1kΩ 저항에 대해 20V가 있습니다.

    (20 V) 2 / (1 kΩ) = 400mW

그것은 저항이 소비 할 전력량입니다.

이 문제를 해결하기위한 첫 번째 단계는 저항이 처음에 많은 전력에 대해 정격인지 확인하는 것입니다. 분명히 "¼ Watt"저항은 작동하지 않습니다. 다음으로 일반적인 크기는 "½ Watt"이며, 모든 적절한 조건이 충족되면 이론적으로 해당 전력을 사용할 수 있습니다. ½ 와트 저항이 실제로 ½ 와트를 소산시킬 수있는 조건을 보려면 데이터 시트를주의해서 읽으십시오. 일정량의 환기로 주변 온도가 20 ° C 이하가되도록 지정할 수 있습니다. 이 저항이 전원 공급 장치와 같이 전력을 소비하는 다른 물건과 함께 상자에있는 보드에있는 경우 주변 온도가 20 ° C를 훨씬 초과 할 수 있습니다. 이 경우 팬의 공기가 상단에 부딪히지 않는 한 "½ Watt"저항은 실제로 ½ Watt를 처리 할 수 ​​없습니다.

저항 온도가 주변 온도보다 얼마나 올라갈 지 알기 위해서는 저항에 대한 저항의 온도 저항 값이 하나 더 필요합니다. 이는 동일한 패키지 유형에 대해 거의 동일하지만 실제 답변은 저항 데이터 시트에서만 사용할 수 있습니다.

적절한 구리 패드가있는 저항이 200 ° C / W의 저항을 갖는 숫자를 선택한다고 가정 해 봅시다 (얇은 공기 중, 나는 아무것도 보지 않았습니다). 저항이 400mW를 소산하므로 온도 상승은 약 (400mW) (200 ° C / W) = 80 ° C입니다. 책상의 열린 보드에있는 경우 최대 주변 온도가 25 ° C에이를 수 있으므로 저항이 105 ° C에이를 수 있습니다. 물을 끓일 정도로 뜨겁지 만이 온도에서는 대부분의 저항이 양호합니다. 손가락을 멀리 두십시오. 박스의 온도가 주변 온도에서 30 ° C로 상승하는 전원 공급 장치가있는 박스에있는 경우 저항 온도는 (25 ° C) + (30 ° C) + (80 ° C) = 135 ℃. 그 확인은? 묻지 말고 데이터 시트를 확인하십시오.


인류가 1 / 4w 1 / 2w와 같은 숫자를 선택한 이유가 있습니까? 왜 1 / 5w 또는 대신하지 않습니까? 저항기의 "비열 용량"과 주울 (에너지 단위)에 대해 알아야한다고 생각했지만 중요하지는 않습니다. 우리는 여기서 에너지가 아니라 에너지에 대해 이야기하고 있습니다.
quantum231

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@quantum : 1/4 와트가 매우 싸기 때문에 1/5 와트 저항은 어리석은 것입니다 :-)
Olin Lathrop

제조업체는 @ quantum231에서 데이터 시트에 열 저항과 내구성을 지정할 때 특정 계산 또는 실험적으로 특정 열 등을 이미 설명했습니다.
bhillam

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@ quantum231 : 비열 용량 은 저항의 질량에 곱하는 것 외에는 관련이 없습니다. 전원을 공급하거나 제거 할 때 온도가 상승 또는 하강하는 속도를 계산할 수 있습니다. 저항이 작동 온도를 결정하는 열을 소멸시키는 능력이며, 대답에서 알 수 있듯이 주변에 대한 열 저항에 의해 결정됩니다. 온도 상승률은 임펄스 열 실링 (정육점 백 실러와 같은), 열전 사 프린트 헤드 또는 쿠커 호브와 같은 다른 응용 분야에서 매우 중요 할 수 있지만 또 다른 질문입니다.
트랜지스터

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@ quantum231 비열 용량은 저항기가 얼마나 빨리 뜨거워 지는지를 알려주기 때문에 일반적으로 중요하지 않습니다. 장기적으로 얼마나 뜨거워지는가는 열이 얼마나 잘 전달되는지에 달려 있으며, 이는 훨씬 더 복잡합니다.
Simon B

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방산은 권력 법 에서 나옵니다 .

주어진 저항이 열을 얼마나 잘 분산시키는 지 알지 못하면 온도 상승을 예측할 수 없습니다. 접촉되는 부분 (방열판 여부), 공기 흐름 및 주변 온도는 무엇입니까? 저항이 실제로 열을 잘 제거 할 수 없을수록 온도가 높아져 전력 법에 의해 암시 된 와트를 소멸시킬 수 있습니다. 전압과 저항만으로는 이것을 예측할 수 없습니다.

또한 저항은 온도에 따라 달라집니다. 온도 상승이 유의하고 계수가 유의하면 고려해야합니다.


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이것은 점점 흥미로워지고 있습니다.
quantum231
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