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Calculer la température d'une résistance

    8 avril 2012 à 16:43:30

    Bonjour,
    J'aurais aimez savoir s'il existait une formule reliant la température produite par une résistance en fonction de sa résistance et de l'intensité fournie ? Ou du moins une formule s'en approchant.

    J'espère que vous pourrez m'aider, merci d'avance !
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    « Mon pied droit est jaloux de mon pied gauche. Quand l'un avance, l'autre veut le dépasser. Et moi, comme un imbécile, je marche ! » — Raymond Devos
      8 avril 2012 à 23:24:26

      Bonjour ^^
      Au niveau Term SSI, Je sais que les pertes Joules c'est R*I^2 (R*I*I), donc je pense être proche de ta question. Quelqu'un de plus expérimenté pourra sûrement confirmer ou infirmer.
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      Steven
      Anonyme
        9 avril 2012 à 10:56:42

        Bonjour,
        Comme l'a dit Zeuh, la puissance thermique dégagée est <math>\(P=RI^2\)</math>.
        Mais, à mon avis, la température d'équilibre atteinte par la résistance ne peut être calculée simplement avec ces seules données.
        Elle dépend des conditions d'évacuation de cette chaleur produite , donc des échanges thermiques avec le milieu extérieur et les contributions respectives des diverses formes échanges (conduction, convection ou rayonnement )ainsi que de la forme même de la résistance (surface d'échange ou de rayonnement).
        Donc pas de relation directe simple a priori avec simplement <math>\(R\)</math> et <math>\(I\)</math>.
        Ainsi,lorsque la puissance thermique est essentiellement évacuée par rayonnement et que l'on peut assimiler la résistance à un corps noir ( c'est le cas par exemple pour une ampoule ou une cuisinière vitrocéramique par exemple où on recherche un effet joule "maximal"), l'équilibre peut être estimé en utilisant la théorie des corps noir , dont la loi de Stefan qui relie la température d'équilibre et les conditions de puissance par une relation en <math>\(T^4\)</math> ).( la couleur de la résistance échauffée est d'ailleurs un indicateur de la température atteinte)

        A contrario, lorsque la température doit être maintenue à des valeurs basses pour assurer le bon fonctionnement , celà conditionne le dimensionnement des sytèmes de ventilation ou refroidissement .

        En conclusion, quelle que soit la situation, la température d'équilibre thermique d'une résistance doit être obtenue par un calcul spécifique de son environnement.
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          9 avril 2012 à 15:16:52

          Oui je connaissais P=RI², mais je ne savais pas comment faire intervenir T :p
          Je me place dans le cas ou le chauffage est voulue, ça m'arrange donc pas qu'il y a pas de loi simple à appliquer...
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            14 avril 2012 à 21:54:01

            Si tu veux un truc simple, tu peux dire de manière très grossière un truc du genre <math>\(T=\frac{RI^2}{4\pi kL}+T_0\)</math>
            Où:
            <math>\(d\)</math> c'est le rayon de ta résistance (en considérant la résistance comme cylindrique)
            <math>\(k\)</math> le coef de diffusivité thermique
            <math>\(L\)</math> sa longueur
            et <math>\(T_0\)</math> la température extérieur

            c'est assez grossier, la j'ai considéré un conducteur ohmique cylindrique dans un milieu (thermostat) très diffusif (dans lequel la chaleur part très vite), et là c'est la température du centre de la résistance. En vrai dans l'air la chaleur part moins vite donc la chaleur au centre est plus haut mais les bord sont moins chaud que le centre, donc on à "plus moins" donc on peut espérer que ça se compense (en parti)
            Donc je répète c'est grossier


            EDIT: J'ai refais quelques calcules pour essayer d'être plus précis, et j'ai la température T en surface de ta resistance:
            <math>\(T=\frac{RI^2}{2 \pi hdL}+T_0\)</math>

            Où h est un coefficient en <math>\(W.m^{-2}.K^{-1}\)</math>, et dans l'air:
            -sans souffler sur la résistance h est entre 1 et 30<math>\(W.m^{-2}.K^{-1}\)</math>
            -en soufflant dessus h est entre 10 et 300 <math>\(W.m^{-2}.K^{-1}\)</math>
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              17 mai 2012 à 22:44:15

              Pour l'anecdote, une résistance moderne (du moins les petites) est un film résistif déposé sur un substrat donc la chaleur est produite en surface.

              Pour calculer la température, en général on ne se prend pas le chou : le fabricant donne une résistance thermique en Rth=°C/W en fonction de la façon dont le composant est monté et du flux d'air, et deltaT° = P * Rth. Ou plus simplement le fabricant donne une puissance maximale (par exemple 0.25W) qui assure que la T° maximum n'est pas atteinte dans des conditions normales.

              Les composants de surface sont refroidis par les plans de cuivre dans le circuit imprimé.

              Pour ce qui est des dissipateurs, à cause de la convection qui fait plus ou moins ce qu'elle veut, ce n'est pas une science exacte...

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