Resistencia termica
La resistencia térmica es una propiedad del calor y una medida de una diferencia de temperatura por la cual un objeto o material resiste un flujo de calor . La resistencia térmica es el recíproco de la conductancia térmica .
La resistencia térmica absoluta es la diferencia de temperatura en una estructura cuando una unidad de energía térmica fluye a través de ella en una unidad de tiempo . Es el recíproco de la conductancia térmica . La unidad SI de resistencia térmica absoluta es kelvin por vatio (K / W) o los grados Celsius equivalentes por vatio (° C / W); los dos son iguales ya que los intervalos son iguales: Δ T = 1 K = 1 ° C .
La resistencia térmica de los materiales es de gran interés para los ingenieros electrónicos porque la mayoría de los componentes eléctricos generan calor y necesitan ser enfriados. Los componentes electrónicos funcionan mal o fallan si se sobrecalientan, y algunas piezas necesitan de forma rutinaria que se tomen medidas en la etapa de diseño para evitarlo.
Los ingenieros eléctricos están familiarizados con la ley de Ohm y con frecuencia la utilizan como analogía cuando realizan cálculos que involucran resistencia térmica. Los ingenieros mecánicos y estructurales están más familiarizados con la ley de Hooke y con frecuencia la utilizan como analogía cuando realizan cálculos que involucran resistencia térmica.
El flujo de calor se puede modelar por analogía con un circuito eléctrico donde el flujo de calor está representado por corriente, las temperaturas están representadas por voltajes, las fuentes de calor están representadas por fuentes de corriente constante, las resistencias térmicas absolutas están representadas por resistencias y las capacitancias térmicas por condensadores.
Considere un componente como un transistor de silicio que está atornillado a la estructura de metal de un equipo. El fabricante del transistor especificará los parámetros en la hoja de datos denominados resistencia térmica absoluta de la unión a la carcasa (símbolo :) y la temperatura máxima permitida de la unión del semiconductor (símbolo:) . La especificación para el diseño debe incluir una temperatura máxima a la que el circuito debe funcionar correctamente. Finalmente, el diseñador debe considerar cómo el calor del transistor escapará al ambiente: esto podría ser por convección en el aire, con o sin la ayuda de un disipador de calor , o por conducción a través de la placa de circuito impreso.. Para simplificar, supongamos que el diseñador decide atornillar el transistor a una superficie metálica (o disipador de calor ) que se garantiza que estará por debajo de la temperatura ambiente. Nota: T HS parece no estar definido.
