Por que o resistor de 10 W fica quente com apenas 6,5 W passando por ele?

Estou executando cerca de 6,5W, embora um resistor de 10W . A classificação de ohm é de 220 ohms, o que é correto para os ohms do circuito, calculados para cerca de 225 ohms.

Aqui está o que está sendo executado no meu resistor de 220 ohm e 10 watts:

38,4 volts
0,17 amperes
225,88 ohms
38,4V * 0,17A = 6,528W

Dentro de alguns minutos, ficou tão quente que me queimou. Mas estou bem porque só toquei por um segundo.

Mas eu esperava que ele ficasse frio, já que o resistor é avaliado em quase o dobro da potência que está passando por ele. O pessoal da eletrônica me disse que não deveria esquentar com potência dupla.

Isso é normal? Por que o resistor estaria esquentando? Além disso, existe um risco de incêndio? ps O resistor está apoiado no tijolo.

— hbsrnbnt
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5W = 6.528W ?? Isso representa uma diferença de 15% em uma escala de 10W.

— Bort

@ User91232 - Não, ele é avaliado em 35% a mais. Além disso, se você observar o gráfico "Aumento de temperatura" na folha de dados, parece que com uma carga de 65%, há um aumento de cerca de 165C na temperatura. Alguém pode verificar isso para mim? Observe também que, se houvesse 50% de carga, o aumento da temperatura seria de apenas 60 ° C (grande diferença, eh?).

— Bort

10W é o que ele pode suportar antes de derreter. 6W ainda é muito calor que precisa dissipar.

— Majenko 1/11/16

Nota: seu resistor está dissipando cerca de 1/200 do calor que um aquecedor de 1kW dissipa. Compare o tamanho de um aquecedor de espaço versus o tamanho do seu resistor. Como eles se comparam?

— Cort Ammon - Restabelece Monica

Independentemente de quão grande, pequeno, ótimo ou terrível seja o resistor, você ainda tem 6,5W saindo dele e esse calor precisa sair da área de alguma forma.

— David Schwartz #

Respostas:

Primeiro, vamos fazer uma rápida trituração de números:

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

Referindo-se à folha de dados:

Há um 165Caumento na temperatura. Não toque! .

Quanto a "É uma temperatura segura para o resistor?", Consulte a próxima figura:

Admito que o Gráfico de Derating Curve meio que machuca minha cabeça. Mas, se você seguir a 10Wcurva até 25C(sobre a temperatura da sala), o resistor deverá ser capaz de lidar 100%com sua potência nominal. Note que estou apenas assumindo que a temperatura ambiente é 25C! Se você o encontrar deitado sobre um tijolo, tudo ficará bem. Parece que o resistor suporta até 115Ctemperatura ambiente @ 65%load. Mas isso seria empurrá-lo ao máximo.

— Bort
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OBRIGADO! Ainda é seguro continuar por vários dias? Está descansando no tijolo, mas no parapeito da janela. Eu me certifiquei de que nada mais o tocasse. Gostaria de colocar em uma pequena caixa de metal isolado, se isso existisse.

— Hbsrnbnt #

Eu fiz um pouco de matemática e pesquisa, cerca de 44 ° C é o limiar da dor ao tocar em uma superfície quente; portanto, cerca de 42 ° C (108 ° F) é seguro ao toque ... de acordo com a tabela, o limite de toque seguro é de apenas cerca de 15% de carga!

— Hbsrnbnt #

@ User91232 se você o colocar em uma caixa isolada, ele ficará ainda mais quente, porque o calor ainda precisará ir a algum lugar, mas será necessária uma diferença de temperatura maior para impulsionar o fluxo de calor através do isolamento! O que você pode querer fazer é prender o resistor a um dissipador de calor - você pode comprar um resistor específico, mas uma simples placa de metal funcionará - e depois conectá-lo a uma base isolante para que o calor não danifique a superfície coloque-o. Lembre-se de que o ar deve poder fluir sobre a superfície do dissipador de calor. Calculando o aumento da temperatura nesta situação é uma questão separada ...

— nekomatic

O argumento da @ nekomatic é bom. É perfeitamente possível que um resistor de carga aqueça o suficiente para causar problemas se estiver em uma caixa isolada. Isso pode incluir a fusão de outros componentes ou o isolamento do fio, ou mesmo a dessoldagem de seus próprios contatos. Estes podem ter efeitos significativos.

— Chris H

Você pode comprar resistores revestidos de metal com orifícios de montagem para fixação direta a um dissipador de calor.

— Nekomatic #

Esse é um comportamento normal para um resistor de energia do tamanho que você está usando. Só porque ele está funcionando com 50% de sua classificação, não significa que ele funcionará bem. Eu olhei para a folha de dados para um resistor de 10 watts de tamanho semelhante. Tinha uma curva mostrando aumento de temperatura versus porcentagem da carga nominal. Para 50% (5 watts), a elevação da temperatura é de 125 ° C, superior à água fervente.

— Barry
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Você está pressionando 6W no resistor. Isso significa 6J de calor por segundo.

Usando a equação calorimétrica Q = cm (T2-T1), onde Q é o calor total, c é a capacidade específica de calor, m é a massa e T são as temperaturas, pode-se derivar P = dQ / dt = c.dT / dt.

Se você usar seus valores, poderá ver que a temperatura do resistor aumenta de acordo com P / (cm). Graças ao seu pequeno peso, o aumento da temperatura é realmente rápido.

Há também um contra-processo: dissipação de calor. Quanto maior a diferença T-Ta, onde T é a temperatura do resistor e Ta é a temperatura ambiente, maior a dissipação de calor. Existem mais variáveis para regular a dissipação e a temperatura: capacidade de calor do dissipador de calor (ar), fluxo de massa do ar, etc.

Quanto à sua pergunta:

Sim, é normal e é causado pela relação potência / peso.
Se insuficientemente resfriado, ficará muito quente.
Se ele estiver apoiado em um tijolo, não há riscos de incêndio. Se você colocá-lo entre dois tijolos e selá-lo, ele pode derreter e queimar. Se for deixado com pars inflamado, há um hazzard de fogo.
Pessoalmente, eu acrescentaria refrigeração a ele, um pequeno radiador de alumínio dissipará 10 W easilly (arredondamento à prova de falhas).

— Crowley
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capacidade de calor é irrelevante neste caso e só é distraindo o leitor a partir do único factor importante, que é a resistência térmica

— szulat

Acho que não. O único resistor pesa menos que grama, se você anexar o mesmo resisor ao bloco de 1 kg e selar os dois, o único resistor se aquecerá em minutos, o segundo se aquecerá muito lentamente. A capacidade rege a velocidade do aquecimento. A temperatura final é regida pela dissipação de calor. A resistência térmica é importante, mas definitivamente não é o único fator.

— Crowley

e é por isso que a capacidade de calor pode ser completamente ignorada neste caso - porque é muito pequena. e, na verdade, em quase todos os casos, porque geralmente estamos interessados em estado estacionário. mas sua resposta lista a capacidade de aquecimento como o principal fator. claro, está tudo conectado, mas para pessoas que fazem perguntas como essa, sua resposta é apenas enganosa.

— szulat

@szulat Alterei o resultado da capacidade como "o aumento da temperatura é rápido" e sim, a capacidade não afeta o estado estacionário. Observe que a pequena capacidade leva ao processo rápido e vice-versa. E a OP está preocupada com o calor em vários minutos.

— Crowley

@Crowley Sim, "estou rodando em torno de 6,5W" soa como um estado estacionário e, em vários comentários, o OP expressou preocupações sobre quanto tempo pode ser deixado como aquele que reforça ainda mais a estabilidade do estado do resistor do OP. Além disso, com a saída de energia mudando, pode-se simplesmente calcular a média da saída e trabalhar com esse valor, com a capacidade de calor determinando o tamanho da amplitude.

— Agent_L