Warum wird ein 10 W-Widerstand heiß, wenn nur 6,5 W durch ihn laufen?

Ich lasse ungefähr 6.5W durch einen 10W Widerstand laufen . Der Ohmwert beträgt 220 Ohm, was für den Stromkreis-Ohm korrekt ist, der auf ungefähr 225 Ohm berechnet wird.

Hier ist was durch meinen 220 Ohm 10 Watt Widerstand läuft:

38,4 Volt,
0,17 Ampere,
225,88 Ohm, 38,4 V · 0,17
A = 6,528 W

Innerhalb weniger Minuten wurde es so heiß, dass es mich verbrannte. Mir geht es aber gut, weil ich es nur für eine Sekunde berührt habe.

Aber ich hatte damit gerechnet, dass es kühl bleibt, da der Widerstand fast doppelt so hoch ist wie die Leistung, die er durchläuft. Die Elektronik-Leute sagten mir, dass es mit doppelter Leistung nicht heiß werden sollte.

Ist das normal? Warum würde der Widerstand heiß werden? Gibt es auch eine Brandgefahr? ps Der Widerstand ruht auf Ziegeln.

— hbsrnbnt
quelle

5 W = 6,528 W ?? Das sind mehr als 15% Unterschied auf einer 10W-Skala.

— Bort

@ User91232 - Nein, es wird mit 35% mehr bewertet. Wenn Sie sich das Diagramm "Temperaturanstieg" im Datenblatt ansehen, stellt sich heraus, dass bei 65% Last eine Temperaturerhöhung von ca. 165 ° C auftritt. Kann das jemand für mich nachprüfen? Beachten Sie auch, dass bei einer IST-Last von 50% der Temperaturanstieg nur 60 ° C betragen würde (großer Unterschied, wie?).

— Bort

10W ist das, was es verarbeiten kann, bevor es schmilzt. 6W ist immer noch viel Wärme, die es abführen muss.

— Majenko

Hinweis: Ihr Widerstand verbraucht ungefähr 1/200 der Wärme, die eine 1 kW-Raumheizung verbraucht. Vergleichen Sie die Größe einer Raumheizung mit der Größe Ihres Widerstands. Wie vergleichen sie?

— Cort Ammon - Setzen Sie Monica

Unabhängig davon, wie groß, klein, groß oder schrecklich der Widerstand ist, es werden immer noch 6,5 W abgegeben, und diese Wärme muss irgendwie aus dem Bereich abgeführt werden.

— David Schwartz

Antworten:

Lassen Sie uns zuerst eine kurze Zahlenanalyse durchführen:

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

Unter Bezugnahme auf das Datenblatt:

Es ist ein 165CAnstieg der Temperatur zu verzeichnen. Nicht Tasten! .

Informationen zu "Ist es eine sichere Temperatur für den Widerstand?" Finden Sie in der folgenden Abbildung:

Ich gebe zu, dass mir das Derating-Kurven-Diagramm Kopfschmerzen bereitet. Wenn Sie jedoch der 10WKurve bis 25C(etwa Raumtemperatur) folgen, sollte der Widerstand in der Lage sein, 100%seine Nennleistung zu bewältigen . Beachten Sie, dass ich nur von einer Umgebungstemperatur ausgehe 25C! Wenn Sie es auf einem Ziegelstein haben, sollte es okay sein. Es scheint, dass der Widerstand bis zu einer 115CUmgebungstemperatur bei 65%Belastung ausreicht . Aber das würde es bis zum Äußersten treiben.

— Bort
quelle

DANKE! Ist es dennoch sicher, mehrere Tage zu warten? Es ruht auf Ziegeln, aber auf einer Fensterbank. Ich habe dafür gesorgt, dass nichts anderes es berührt. Möchte in eine winzige isolierte Metallbox stecken, wenn das existiert.

— Hbsrnbnt

Ich habe ein wenig nachgerechnet und nachgeforscht, etwa 44 ° C ist die Schmerzgrenze für das Berühren einer heißen Oberfläche, also sind etwa 42 ° C (108 ° F) berührungssicher. Gemäß der Tabelle liegt die Berührungssicherheitsgrenze nur bei etwa 15% Auslastung!

— hbsrnbnt

@ User91232 Wenn du es in eine isolierte Box steckst, wird es noch heißer, weil die Wärme noch irgendwohin muss, aber es wird einen größeren Temperaturunterschied erfordern, um diesen Wärmestrom durch die Isolierung zu treiben! Vielleicht möchten Sie den Widerstand an einen Kühlkörper klemmen - Sie können einen speziell angefertigten kaufen, aber eine einfache Metallplatte wird funktionieren - und diesen dann an einer isolierenden Basis befestigen, damit die Hitze die Oberfläche nicht beschädigt legen Sie es auf. Denken Sie daran, dass Luft über die Oberfläche des Kühlkörpers strömen kann. Die Berechnung des Temperaturanstiegs in dieser Situation ist eine separate Frage ...

— nekomatic

@nekomatic's Punkt ist gut. Es ist durchaus möglich, dass ein Lastwiderstand heiß genug wird, um Probleme zu verursachen, wenn er sich in einer isolierten Box befindet. Dies kann das Schmelzen anderer Komponenten oder der Drahtisolierung oder sogar das Entlöten der eigenen Kontakte umfassen. Diese können erhebliche Auswirkungen haben.

— Chris H

Sie können Metallwiderstände mit Befestigungslöchern für die direkte Befestigung an einem Kühlkörper kaufen.

— nekomatic

Dies ist ein normales Verhalten für einen Leistungswiderstand der von Ihnen verwendeten Größe. Nur weil es mit 50% seiner Bewertung läuft, heißt das noch lange nicht, dass es kühl läuft. Ich habe mir das Datenblatt für einen 10-Watt-Widerstand ähnlicher Größe angesehen. Es hatte eine Kurve, die den Temperaturanstieg gegen den Prozentsatz der Nennlast zeigte. Bei 50% (5 Watt) beträgt der Temperaturanstieg 125 ° C und ist damit höher als bei kochendem Wasser.

— Barry
quelle

Sie drücken 6W auf den Widerstand. Das bedeutet 6 J Wärme pro Sekunde.

Unter Verwendung der kalorimetrischen Gleichung Q = cm (T2 - T1), wobei Q die Gesamtwärme ist, c die spezifische Wärmekapazität ist, m die Masse ist und T die Temperaturen sind, kann man P = dQ / dt = c.dT / dt ableiten.

Wenn Sie Ihre Werte verwenden, können Sie sehen, dass die Temperatur des Widerstands um P / (cm) ansteigt. Dank seines geringen Gewichts steigt die Temperatur sehr schnell an.

Es gibt auch einen Gegenprozess: Wärmeabfuhr. Je höher die Differenz T-Ta, wobei T die Widerstandstemperatur und Ta die Umgebungstemperatur ist, desto höher die Wärmeabgabe. Es gibt mehrere Variablen, um die Ableitung und die Temperatur zu regeln: Wärmekapazität des Kühlkörpers (Luft), Massenstrom der Luft usw.

Was Ihre Frage betrifft:

Ja, es ist normal und wird durch das Leistungsgewicht verursacht.
Bei unzureichender Kühlung wird es sehr heiß.
Wenn es auf einem Ziegelstein ruht, gibt es keine Brandgefahr. Wenn Sie es zwischen zwei Steine legen und versiegeln, kann es sich selbst schmelzen und verbrennen. Wenn brennbare Teile übrig bleiben, besteht Brandgefahr.
Persönlich würde ich Kühlung hinzufügen, kleine Aluminium-Kühler sollen 10 W Easilly abführen (kinderleichte Zusammenfassung).

— Crowley
quelle

Wärmekapazität ist in diesem Fall irrelevant und lenkt nur den Leser von dem einzigen wichtigen Faktor, der thermischen Widerstand ist

— szulat

Ich glaube nicht. Der einzelne Widerstand wiegt weniger als Gramm. Wenn Sie denselben Widerstand an einen 1-kg-Bleiblock anbringen und beide abdichten, erwärmt sich der einzelne Widerstand in Minuten, der zweite Widerstand erwärmt sich sehr langsam. Die Kapazität bestimmt die Geschwindigkeit der Erwärmung. Die Endtemperatur wird durch Wärmeabfuhr bestimmt. Der Wärmewiderstand ist wichtig, aber nicht der einzige Faktor, der definitiv ausschlaggebend ist.

— Crowley

und deshalb kann die Wärmekapazität in diesem Fall völlig ignoriert werden - weil sie so klein ist. und eigentlich in fast allen fällen, weil wir normalerweise an einem stabilen zustand interessiert sind. In Ihrer Antwort ist jedoch die Wärmekapazität der Hauptfaktor. Sicher, es hängt alles zusammen, aber für Leute, die Fragen wie diese stellen, ist Ihre Antwort nur irreführend.

— Szulat

@szulat Ich habe das Kapazitätsergebnis geändert, da "Temperaturanstieg schnell ist" und ja, die Kapazität den stationären Zustand nicht beeinflusst. Beachten Sie, dass eine geringe Kapazität zu einem schnellen Prozess führt und umgekehrt. Und OP ist besorgt, dass es in einigen Minuten heiß wurde.

— Crowley

@Crowley Ja, "Ich laufe ungefähr 6,5 W" klingt nach einem stationären Zustand, und in mehreren Kommentaren äußerte sich OP besorgt darüber, wie lange er so belassen werden kann, dass die Beständigkeit des Widerstands des OP weiter verstärkt wird. Außerdem kann man bei sich ändernder Ausgangsleistung einfach die Ausgangsleistung mitteln und mit diesem Wert arbeiten, wobei die Wärmekapazität bestimmt, wie groß die Amplitude sein kann.

— Agent_L