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zusammenhang zwischen Temperatur und elektr. Leistung (Bauelemente)

verfasst von schaerer(R)  E-Mail, Zürich (Schweiz), 23.07.2018, 09:16 Uhr
(editiert von schaerer am 23.07.2018 um 09:18)

Hallo Hartwig,

Das ist exzellent und schrittweise prima nachvollziehbar erklärt. Der passende Einstieg, wenn jemand neu sich mit einer Leistungsendstufe mit Kühlkörper/profil befassen will. K/W lässt grüssen. :ok: :-D

» Damit begibst Du dich tiefer in die Thermodynamik - Stichwort
» "Wärmekapaziät". Die Wärmekapazität für einen Stoff beschreibt, welche
» Energie benötigt wird, um 1kg dieses Stoffes um 1K (grd) zu erwärmen. Die
» Werte dazu kann man einem Tabellenbuch entnehmen. Wenn Du also den Wert für
» das Material hast, aus dem der Widerstand besteht (die Masse bildet das
» Isolationsmaterial, also Keramik), kann man eine einfache Berechnung mit
» dem Gewicht des Widerstandes, der Wärmekapazität und der zugeführten
» Energie durchführen. Da wir dabei die Energie - also eine zeitabhängige
» Größe - einsetzen, spielt die Zeit ebenfalls eine Rolle. Nach dieser Formel
» würde sich der Widerstand mit einer Spannungsquelle immer weiter erwärmen,
» abhängig von der Zeit, in der der Strom fließt. In der Praxis gibt der
» Widerstand aber durch seine Oberfläche und seine Anschlußdrähte ständig
» Energie in Form von Wärme an die Umgebung ab. Dadurch wird sich in deinem
» praktischen Versuch bald ein Gleichgewicht einstellen, die elektrische
» Energiezufuhr und die Energieabgabe durch Konvektion sind dann etwa gleich.
» Die Wärmeabgabe des Widerstandes an die Umgebung wird durch den thermischen
» Widerstand definiert, für die Bauform Deines 10W-Widerstandes wird dieser
» Wärmewiderstand bei etwa 40K/W (Kelvin/Watt) liegen. Der Wert ist bei
» Hochlastwiderständen i.A. im Datenblatt angegeben. Mit anderen Worten: Die
» gefühlte Wärme wird durch die Bauart des Widerstandes (Material und Größe),
» dessen Kühlung durch Konvektion (und über die Anschlußdrähte), die
» Umgebungstemperatur und die Zeit beeinflußt. Würdest Du statt des
» 10W-Widerstandes einen 1/4-Watt Widerstand einsetzen, würde dieser
» wahrscheinlich sehr heiß werden und die auch durch Rauchzeichen deutlich
» zeigen ;-)

--
Gruss
Thomas

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Experiment zur elektrischen Leistung - Hartwig(R), 21.07.2018, 22:05
Experiment zur elektrischen Leistung - Elektrotechnik-Anfänger, 21.07.2018, 22:16
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