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熱阻和散熱的基礎(chǔ)知識:傳導(dǎo)中的熱阻

發(fā)布時間:2021-08-04 責(zé)任編輯:wenwei

【導(dǎo)讀】在上一篇文章中,介紹了熱傳遞的三種主要形式:傳導(dǎo)、對流和輻射。從本文開始,我們將介紹每種熱傳遞方式的熱阻。首先從“傳導(dǎo)”中的熱阻開始。下面將具體介紹熱能是如何在物質(zhì)中通過熱傳導(dǎo)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)移的。
 
傳導(dǎo)中的熱阻
 
熱傳導(dǎo)是指物質(zhì)間、分子間的熱能移動。這種傳導(dǎo)方式的熱阻如下圖和公式所示。
 
熱阻和散熱的基礎(chǔ)知識:傳導(dǎo)中的熱阻
 
從圖中可以看出,截面積為A、長度為L的物質(zhì)一端的溫度T1通過傳導(dǎo)變?yōu)闇囟萒2。
 
第一個公式表示T1和T2之間的溫度差是用紅色虛線圍起來的項乘以熱流量P得到的值。
 
最下面的公式表示用紅色虛線圍起來的項相當(dāng)于熱阻Rth。
 
從上圖和公式中的各個項看,應(yīng)該可以很容易理解,傳導(dǎo)中的熱阻基本上與導(dǎo)體的薄層電阻思路相同。眾所周知,薄層電阻可以通過用電阻率代替紅色虛線框中的熱導(dǎo)率來計算。正如電阻率對于不同的導(dǎo)體材料具有固有的值一樣,熱導(dǎo)率也是如此。
 
從熱阻公式來看,傳導(dǎo)中的熱阻隨著物體截面積的增加或長度的縮短而下降。
 
用來求得(T1-T2)的公式,最終變?yōu)闊嶙鑂th × 熱流量P,符合在“什么是熱阻?”一文中提到的“熱歐姆定律”。
 
關(guān)鍵要點:
 
?關(guān)于傳導(dǎo)中的熱阻,其思路與導(dǎo)體的薄層電阻基本相同。
 
 
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