Почему резистор 10 Вт нагревается, а через него проходит только 6,5 Вт?

Я использую около 6,5 Вт через резистор 10 Вт . Номинальное сопротивление составляет 220 Ом, что является правильным для омических цепей, которые рассчитаны примерно до 225 Ом.

Вот что проходит через мой резистор 220 Ом 10 Вт:

38,4 В,
0,17 А,
225,88 Ом, 38,4 В * 0,17 А, 6,528
Вт.

Через пару минут стало так жарко, что меня обожгло. Я в порядке, хотя, потому что я только коснулся этого на секунду.

Но я ожидал, что он останется холодным, так как резистор рассчитан почти на удвоенную мощность, которая проходит через него. Люди, работающие в области электроники, сказали мне, что с двойной мощностью не должно быть жарко.

Это нормально? Почему резистор нагревается? Кроме того, есть ли риск пожара? ps Резистор покоится на кирпиче.

— hbsrnbnt
источник

5W = 6.528W ?? Это более чем на 15% по шкале 10 Вт.

— Борт

@ User91232 - Нет, рейтинг на 35% больше. Кроме того, если вы посмотрите на график «Повышение температуры» в техническом описании, вы увидите, что при нагрузке 65% наблюдается увеличение температуры примерно на 165 ° C. Может кто-нибудь проверить это для меня? Также обратите внимание, что если бы нагрузка составляла 50%, рост температуры составил бы только 60C (большая разница, а?).

— Борт

10 Вт - это то, с чем он может справиться, пока не растает. 6 Вт все еще много тепла, которое он должен рассеивать.

— Majenko

Примечание: ваш резистор рассеивает около 1/200 тепла, которое рассеивает обогреватель мощностью 1 кВт. Сравните, насколько велик обогреватель и размер вашего резистора. Как они сравниваются?

— Cort Ammon

Независимо от того, насколько велик, мал, велик или ужасен резистор, у вас все равно остается 6,5 Вт, и тепло должно как-то выходить из зоны.

— Дэвид Шварц

Ответы:

Сначала давайте сделаем быстрый анализ номера:

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

Ссылаясь на таблицу:

Там о 165Cповышении темп. Не трогай! ,

Что касается «Безопасная температура для резистора?», Обратитесь к следующему рисунку:

Я признаю, что график кривой ухудшения качества как бы ранит мою голову. Но если вы следуете 10Wкривой 25C(около комнатной температуры), резистор должен быть в состоянии справиться 100%с его номинальной мощностью. Обратите внимание, что я только предполагаю, что температура окружающей среды равна 25C! Если он лежит на кирпиче, все будет хорошо. Похоже, что резистор может выдерживать до примерно 115Cтемпературы окружающей среды @ 65%load. Но это будет толкать его на максимум.

— Борт
источник

СПАСИБО! Тем не менее, безопасно ли оставаться на несколько дней? Он опирается на кирпич, но на подоконнике. Я удостоверился, что ничто больше не касается этого. Хотел бы положить в крошечный изолированный металлический ящик, если таковой существует.

— hbsrnbnt

Я немного по математике и исследованиям, около 44C - это порог боли при прикосновении к горячей поверхности, поэтому около 42C (108F) безопасно прикасаться ... согласно диаграмме, порог безопасного прикосновения составляет всего около 15% загрузка!

— hbsrnbnt

@ User91232 Если вы поместите его в изолированную коробку, он станет еще горячее, потому что тепло все равно должно куда-то уходить, но для прохождения этого теплового потока через изоляцию потребуется большая разница температур! Что вы можете сделать, это прикрепить резистор к радиатору прикрепить - вы можете купить специальный, но сработает простая металлическая пластина - и затем прикрепить его к изолирующей основе, чтобы тепло не повредило поверхность поместите это на. Помните, что воздух должен проходить через поверхность радиатора. Расчет повышения температуры в этой ситуации - это отдельный вопрос ...

— Nekomatic

Смысл @ nekomatic - хороший. Для нагрузочного резистора вполне возможно нагреться, чтобы вызвать проблемы, если он находится в изолированной коробке. Это может включать плавление других компонентов или изоляцию провода, или даже распаять собственные контакты. Это может иметь значительные побочные эффекты.

— Крис Х

Вы можете купить резисторы в металлическом корпусе с монтажными отверстиями для крепления непосредственно к радиатору.

— некоматик

Это нормальное поведение для силового резистора того размера, который вы используете. То, что он работает на 50% рейтинга, не означает, что он будет крутым. Я посмотрел на лист данных для резистора 10 Вт аналогичного размера. У него была кривая, показывающая рост температуры в зависимости от процента от номинальной нагрузки. Для 50% (5 Вт) повышение температуры составляет 125 ° C, что выше, чем кипяток.

— Барри
источник

Вы нажимаете 6 Вт на резистор. Это означает 6 Дж тепла в секунду.

Используя калориметрическое уравнение Q = cm (T2-T1), где Q - полная теплоемкость, c - удельная теплоемкость, m - масса, а T - температура, можно получить P = dQ / dt = c.dT / dt.

Если вы используете ваши значения, вы можете видеть, что температура резистора увеличивается в соответствии с P / (см). Благодаря небольшому весу повышение температуры происходит очень быстро.

Существует также обратный процесс: рассеивание тепла. Чем выше разница T-Ta, где T - температура резистора, а Ta - температура окружающей среды, тем выше тепловыделение. Существуют и другие переменные, регулирующие рассеивание и температуру: теплоемкость радиатора (воздуха), массовый расход воздуха и т. Д.

По вашему вопросу:

Да, это нормально и вызвано отношением мощности к весу.
Если его недостаточно охладить, станет очень жарко.
Если он будет опираться на кирпич, пожарной опасности нет. Если положить его между двумя кирпичами и запечатать, он может расплавиться и сгореть. Если оставить легковоспламеняющиеся пары, есть пожарная опасность.
Лично я бы добавил к этому охлаждение, маленький алюминиевый радиатор рассеивает 10 Вт easilly (защита от дурака).

— Crowley
источник

Теплоемкость не имеет значения в этом случае и только отвлекает читателя от единственного важного фактора, который является тепловое сопротивление

— szulat

Я так не думаю. Вес одного резистора составляет менее грамма. Если вы подключите один и тот же резистор к свинцовому блоку весом 1 кг и запечатаете их обоих, один резистор прогреется за несколько минут, а второй - очень медленно. Способность управляет скоростью потепления. Конечная температура определяется тепловыделением. Тепловое сопротивление важно, но это не единственный фактор, безусловно.

— Кроули

и именно поэтому теплоемкость в этом случае может быть полностью проигнорирована - потому что она настолько мала. и фактически почти во всех случаях, потому что мы обычно заинтересованы в устойчивом состоянии. но ваш ответ перечисляет теплоемкость в качестве основного фактора. Конечно, все это связано, но для людей, которые задают такие вопросы, ваш ответ только вводит в заблуждение.

— szulat

@szulat Я изменил результат производительности как «повышение температуры происходит быстро», и да, емкость не влияет на устойчивое состояние. Обратите внимание, что небольшая емкость приводит к быстрому процессу и наоборот. И ОП обеспокоен тем, что через несколько минут стало жарко.

— Кроули

@Crowley Да, «У меня мощность около 6,5 Вт» звучит как устойчивое состояние, и в нескольких комментариях OP выразил обеспокоенность по поводу того, как долго он может оставаться таким, как это, что еще больше повышает устойчивость состояния резистора OP. Кроме того, при изменении выходной мощности можно просто усреднить выходную мощность и работать с этим значением, при этом теплоемкость определяет, насколько большой может быть амплитуда.

— Agent_L