Potenza resistore

[attiliovolpe]

Salve a tutti,

ho un resistore come in foto, e vorrei sapere come faccio a saperne la potenza dissipabile.

Penso che sia di manganina e i dati costruttivi sono i seguenti:

180 ohm (musurati con multimetro) @ t=23°C
lunghezza del tubo in ceramica per la sola parte su cui è avvolto il resistore = 164mm
diametro tubo = 30mm
diametro filo misurato con calibro ventesimale = 0,4mm
ho contato 24 spire in un cm di avvolgimento, ci sono quindi 394 spire in totale

se una spira ha diametro = 30mm, la circonferenza sarà = 96mm che moltiplicati per 394 spire fanno una lunghezza di 37,82 m.

[Sjuanez]

Anche a me interessa questo discorso, ho molti resistori vecchi di diverse dimensioni ma oltre al valore nominale e reale di resistenza, non so se sono più grandi per la potenza o per l'età.

[angel99]

La potenza la stabilisce il costruttore e può solo essere stimata dalle dimensioni. Il montaggio e l'areazione della zona di montaggio influiscono enormemente sulla potenza dissipabile.

Non ho resistori di quelle dimensioni, ma ne ho uno simile, diametro 40 mm e lunghezza 200 mm con potenza massima 300 W. Si può considerare che la potenza dissipabile sia proporzionale all'area esposta e, facendo i calcoli, si ottengono 185 W. Dato che i resistori piccoli dissipano meglio di quelli grandi, azzarderei 200 W.

[IsidoroKZ]

La mia valutazione a spanne consiste nel cominciare a calcolare l'area che dissipa, circa 155cm^2.

Se l'aria intorno non ci sono ostacoli e l'aria puo` circolare liberamente, si puo` assumere una resistenza termica per unita` di superficie di circa 100(K cm^2)/W. Dato che quelle resistenze possono lavorare con una temperatura superficiale dell'ordine di 150°C (cioe` 125K sopra la temperatura ambiente), la potenza dissipabile diventa dell'ordine di che e` quanto detto da angel99.

Se si ha aria forzata questo valore puo` salire, se i moti convettivi non possono partire a causa di ostacoli (o mancanza di aria o di gravita`) la potenza dissipabile diminuisce. Il limite e` quello della temperatura superficiale, che viene indicata dal costruttore, insieme con la potenza dissipabile in diverse condizioni.

Inoltre se la resistenza e` un corpo nero, c'e` un'altra ventina di watt che sono dissipati per irradiazione.

angel99 e` vero che le resistenze piccole dissipano meglio di quelle grandi, a causa del migliore rapporto superficie/volume, ed e` la ragione per cui al polo nord ci sono gli orsi e non i topi, ma nel caso di queste resistenze direi che non si possa applicare questa considerazione perche' la potenza e` generata in uno strato praticamente bidimensionale, e quindi il rapporto volume di generazione e superficie di scambio non cambia quando si scalano le dimensioni del resistore.

[attiliovolpe]

Ok, ma quanta corrente può passare attraverso la resistenza prima che il "filo" possa interrompersi?
Inoltre così facendo due conti non sembra essere manganina, mi viene fuori 0,59 ohm*mmq/m e sembrerebbe il valore di resistenza specifica del silicio, possibile? Resistore fatto di una lega che ne contiene?


PS: la K per cosa sta? Kelvin?

[angel99]

e` vero che le resistenze piccole dissipano meglio di quelle grandi, a causa del migliore rapporto superficie/volume

La dissipazione migliore delle resistenze piccole non dipende dal maggior rapporto superficie/volume, ma dal maggior rapporto lunghezza/superficie.

Considerando la lunghezza come quella nella direzione del flusso di convezione, una resistenza più piccola avrà una minore dissipazione per unità di lunghezza che si tradurrà in un minore gradiente termico. Il gradiente termico è responsabile del moto della colonna di gas a contatto con il resistore, e ne determina la tipologia. A gradiente maggiore corrisponde un moto maggiormente turbolento, mentre a gradiente inferiore un moto maggiormente laminare.

In caso di moto turbolento si ha una stratificazione coassiale in cui il fluido a diretto contatto con il resistore ha una velocità media più bassa rispetto a quella degli strati immediatamente più esterni e l'estrazione termica del fluido risulta inferiore.

In caso di moto laminare, il fluido negli strati immediatamente a contatto con il resistore scorre con velocità maggiore, prelevando una quantità maggiore di calore e aumentando la potenza effettivamente dissipabile.

[angel99]

Ok, ma quanta corrente può passare attraverso la resistenza prima che il "filo" possa interrompersi?

PS: la K per cosa sta? Kelvin?

Sì

[IsidoroKZ]

In caso di moto laminare, il fluido negli strati immediatamente a contatto con il resistore scorre con velocità maggiore, prelevando una quantità maggiore di calore e aumentando la potenza effettivamente dissipabile.

Non sono sicuro di aver capito bene quello che hai detto, devo andare a rivedere un po' di fluidodinamica. C'e` solo una cosa che non mi torna. Quando aumenta la velocita` del fluido, il flusso diventa piu` turbolento perche' sale il numero di Reynolds.

Se ben ricordo dissipatori hanno una resistenza termica che diminuisce con l'aumento della temperatura. All'aumentare della temperatura il flusso diventa piu` turbolento e se la resistenza termica diminuisce, sembra che il fluido turbolento porti via meglio il calore.

Domani vado a trovare il sig. Nusselt :) (almeno spero di farcela, ma non ho molto tempo).

[angel99]

In caso di moto laminare, il fluido negli strati immediatamente a contatto con il resistore scorre con velocità maggiore (rispetto al caso di moto turbolento n.d.r.), prelevando una quantità maggiore di calore e aumentando la potenza effettivamente dissipabile.

[...] sembra che il fluido turbolento porti via meglio il calore.

Credo che le due cose siano entrambe vere. La prima vale per la convezione naturale, la seconda per quella forzata.

[attiliovolpe]

Se l'aria intorno non ci sono ostacoli e l'aria puo` circolare liberamente, si puo` assumere una resistenza termica per unita` di superficie di circa 100(K cm^2)/W. Dato che quelle resistenze possono lavorare con una temperatura superficiale dell'ordine di 150°C (cioe` 125K sopra la temperatura ambiente), la potenza dissipabile diventa dell'ordine di che e` quanto detto da angel99.

125K = -148,15°C?


Del discorso resistività è silicio, mi dite qualcosa?