Dlaczego rezystor 10 W nagrzewa się i przepływa przez niego tylko 6,5 W?

Używam około 6.5W choć rezystor 10W . Znamionowa wartość znamionowa wynosi 220 omów, co jest poprawna dla omowych obwodów, która jest obliczana na około 225 omów.

Oto, co przepływa przez mój rezystor 220 omów 10 W:

38,4 V
0,17 ampera
225,88 oma 38,4 V * 0,17 A
= 6,528 W.

W ciągu kilku minut zrobiło się tak gorąco, że mnie poparzyło. Nic mi nie jest, bo dotknąłem go tylko przez sekundę.

Spodziewałem się jednak, że pozostanie chłodny, ponieważ rezystor ma prawie dwukrotnie większą moc, niż przechodzi. Ludzie elektroniki powiedzieli mi, że nie powinno być gorąco z podwójną mocą.

Czy to normalne? Dlaczego rezystor nagrzewa się? Czy istnieje również ryzyko pożaru? ps Rezystor spoczywa na cegle.

— hbsrnbnt
źródło

5 W = 6,528 W? To ponad 15% różnica w skali 10 W.

— Bort

@ User91232 - Nie, jest oceniany na 35% więcej. Ponadto, jeśli spojrzysz na wykres „Wzrost temperatury” w arkuszu danych, okaże się, że przy 65% obciążeniu występuje wzrost temperatury o około 165 ° C. Czy ktoś może to dla mnie zweryfikować? Zauważ również, że gdyby to było faktycznie 50% obciążenia, wzrost temperatury wyniósłby tylko 60 ° C (duża różnica, co?).

— Bort

10 W jest w stanie obsłużyć, zanim się stopi. 6 W to wciąż dużo ciepła, które musi rozproszyć.

— Majenko,

Uwaga: Twój rezystor rozprasza około 1/200 ciepła, które rozprasza grzejnik pomieszczeń o mocy 1 kW. Porównaj, jak duży jest promiennik ciepła a rozmiar twojego rezystora. Jak oni się porównują?

— Cort Ammon

Niezależnie od tego, jak duży, mały, wielki lub straszny jest rezystor, nadal masz z niego 6,5 W, a ciepło musi jakoś wydostać się z tego obszaru.

— David Schwartz

Odpowiedzi:

Najpierw zróbmy szybki przegląd liczb:

6.528W/10W = 65% (of 10W)

Odnosząc się do arkusza danych:

Nastąpił 165Cwzrost temperatury. Nie dotykać! .

Jeśli chodzi o „Czy jest to bezpieczna temperatura dla rezystora?”, Patrz następny rysunek:

Przyznaję, że wykres krzywej znamionowej trochę mnie boli. Ale jeśli podążysz za 10Wkrzywą do 25C(około temperatury pokojowej), rezystor powinien być w stanie obsłużyć 100%swoją moc znamionową. Zauważ, że zakładam tylko, że temperatura otoczenia to 25C! Jeśli leżysz na cegle, powinno być w porządku. Wygląda na to, że rezystor może wytrzymać około 115Ctemp. Otoczenia @ 65%obciążenia. Ale to doprowadziłoby to do maksimum.

— Bort
źródło

DZIĘKUJĘ CI! Czy nadal można bezpiecznie jechać przez kilka dni? Spoczywa na cegle, ale na parapecie. Upewniłem się, że nic więcej go nie dotyka. Chciałbym umieścić w maleńkim izolowanym metalowym pudełku, jeśli takie istniałoby.

— hbsrnbnt

Zrobiłem trochę matematyki i badań, około 44 ° C jest progiem bólu przy dotykaniu gorącej powierzchni, więc około 42 ° C (108 ° F) jest bezpieczne w dotyku ... zgodnie z tabelą, próg bezpieczny w dotyku wynosi tylko około 15% obciążenia!

— hbsrnbnt

@ User91232, jeśli umieścisz go w izolowanym pudełku, zrobi się jeszcze cieplej, ponieważ ciepło wciąż musi gdzieś pójść, ale potrzeba więcej różnicy temperatur, aby poprowadzić przepływ ciepła przez izolację! Możesz przymocować rezystor do radiatora - możesz kupić specjalnie zaprojektowany, ale zadziała prosta metalowa płytka - a następnie przymocuj go do podstawy izolacyjnej, aby ciepło nie uszkodziło twojej powierzchni załóż to. Pamiętaj, że powietrze musi przepływać przez powierzchnię radiatora. Obliczenie wzrostu temperatury w tej sytuacji to osobne pytanie ...

— nekomatic

Punkt @ nekomatic jest dobry. Rezystor obciążenia może być wystarczająco gorący, aby spowodować problemy, jeśli znajduje się w izolowanej skrzynce. Może to obejmować stopienie innych elementów lub izolacji drutu, a nawet rozlutowanie własnych styków. Może to mieć znaczący efekt domina.

— Chris H

Możesz kupić rezystory w metalowych obudowach z otworami montażowymi do przymocowania bezpośrednio do radiatora.

— nekomatic

Jest to normalne zachowanie rezystora mocy o rozmiarze, którego używasz. Tylko dlatego, że działa z 50% swojej oceny, nie oznacza, że będzie działać fajnie. Spojrzałem na arkusz danych dla rezystora o podobnej wielkości 10 W. Miał krzywą pokazującą wzrost temperatury w funkcji procentu obciążenia znamionowego. Dla 50% (5 watów) wzrost temperatury wynosi 125 ° C, czyli więcej niż wrzącej wody.

— Barry
źródło

Naciskasz 6 W na rezystor. Oznacza to 6J ciepła na sekundę.

Stosując równanie kalorymetryczne Q = cm (T2-T1), gdzie Q jest ciepłem całkowitym, c jest pojemnością właściwą, m jest masą, a T temperaturą, można wyprowadzić P = dQ / dt = c.dT / dt.

Jeśli użyjesz swoich wartości, zobaczysz, że temperatura rezystora rośnie zgodnie z P / (cm). Dzięki niewielkiej wadze wzrost temperatury jest naprawdę szybki.

Istnieje również przeciwproces: rozpraszanie ciepła. Im wyższa różnica T-Ta, gdzie T jest temperaturą rezystora, a Ta jest temperaturą otoczenia, tym wyższe rozpraszanie ciepła. Istnieje więcej zmiennych rządzących rozpraszaniem i temperaturą: pojemność cieplna radiatora (powietrze), masowy przepływ powietrza itp.

Jeśli chodzi o twoje pytanie:

Tak, jest to normalne i jest spowodowane stosunkiem mocy do masy.
Jeśli nie będzie wystarczająco schłodzony, zrobi się naprawdę gorąco.
Jeśli będzie spoczywał na cegle, nie ma zagrożenia pożarowego. Jeśli umieścisz go między dwiema cegłami i zapieczętujesz, może się stopić i spalić. Jeśli pozostaną z łatwopalnymi parsami, istnieje niebezpieczeństwo pożaru.
Osobiście dodałbym do niego chłodzenie, mały aluminiowy grzejnik powinien łatwo rozproszyć 10 W (niezawodny obieg).

— Crowley
źródło

pojemność cieplna jest w tym przypadku nieistotna i odciąga czytelnika od jedynego ważnego czynnika, jakim jest opór cieplny

— szulat

Nie sądzę. Pojedynczy rezystor waży mniej niż gram, jeśli podłączysz ten sam rezystor do bloku ołowiu 1 kg i uszczelnisz oba z nich, pojedynczy rezystor rozgrzeje się w ciągu kilku minut, a drugi rozgrzeje się znacznie wolniej. Wydajność rządzi prędkością ocieplenia. Ostateczna temperatura zależy od rozpraszania ciepła. Odporność termiczna jest ważna, ale nie jest to zdecydowanie jedyny czynnik.

— Crowley,

i dlatego pojemność cieplną można w tym przypadku całkowicie zignorować - ponieważ jest tak mała. i właściwie w prawie wszystkich przypadkach, ponieważ zwykle jesteśmy zainteresowani stanem ustalonym. ale twoja odpowiedź wymienia pojemność cieplną jako główny czynnik. jasne, wszystko jest powiązane, ale dla ludzi, którzy zadają takie pytania, twoja odpowiedź jest tylko myląca.

— szulat

@szulat Zmieniłem wynik wydajności, ponieważ „wzrost temperatury jest szybki” i tak, wydajność nie wpływa na stan ustalony. Należy pamiętać, że mała pojemność prowadzi do szybkiego procesu i odwrotnie. A OP obawia się, że zrobiło się gorąco za kilka minut.

— Crowley,

@Crowley Tak, „Pracuję na poziomie około 6,5 W” brzmi jak stan ustalony, aw kilku komentarzach OP wyraziło obawy dotyczące tego, jak długo można go pozostawić w takim stanie, co dodatkowo wzmacnia stabilność stanu rezystora OP. Poza tym przy zmianie mocy wyjściowej można po prostu uśrednić moc wyjściową i pracować z tą wartością, a pojemność cieplna określa, jak duża może być amplituda.

— Agent_L,