Phân tích mối quan hệ giữa nhiệt độ vận hành điện trở và công suất (3)

Phương trình vi phân để cân bằng nhiệt tạo ra và tiêu thụ trong thời gian thử nghiệm cố định là:

Trong đó DT là nhiệt độ tăng trong thời gian thử nghiệm cố định. Giải quyết sản lượng phương trình này:

Ở đâu:

P là năng lượng làm việc liên tục DC;

là hệ số tản nhiệt, bằng lượng nhiệt tiêu tan từ diện tích 1 cm² mỗi giây ở nhiệt độ 1 độ, ở mức độ watt/cm²;

S là diện tích bề mặt của điện trở, tính bằng cm²;

T là nhiệt độ của điện trở, ở mức độ;

t. là nhiệt độ của môi trường xung quanh (nhiệt độ phòng), ở mức độ;

C là công suất nhiệt riêng của điện trở, tính bằng (độ Joules/gram);

m là khối lượng của điện trở, tính bằng gam;

Công thức trên cho thấy rằng khi tải là liên tục và công suất không đổi được áp dụng, nhiệt độ t của điện trở tăng theo cấp số nhân theo thời gian, và đường cong thay đổi như trong Hình 1. Từ công thức trên và hình, có thể thấy rằng khi thời gian có xu hướng vô cùng, nhiệt độ của điện trở đạt đến giá trị ổn định nhất định:

Tại thời điểm này, nhiệt được tạo ra bởi tất cả các năng lượng bị tiêu tán vào môi trường xung quanh và nhiệt độ không còn tăng. Trạng thái này được gọi là cân bằng nhiệt.