Una resistencia (~ 1 cm x 1 cm x 4 cm) con I = 5 A y V = 10 V (P = 50 W) está perfectamente unida (en el lado de 1 cm x 4 cm) a una pieza de cobre plana con espesor conocido, D = 5 mm (sin aletas). El ambiente T es de 20 ° C.
Asumiendo el calor uniforme sobre la pieza de cobre, ¿cuál debería ser su área (A) para enfriar la temperatura de las resistencias a < 30 ° C?
No hay una fórmula simple. El resultado dependerá de cómo se coloque la placa de cobre en relación con el campo de gravedad, horizontal o verticalmente, si está realmente en un aire libre o si hay obstáculos para el flujo de aire. Y la forma de la placa de cobre (relación de aspecto) será importante.
Para obtener algunas ideas de valores razonables de impedancia térmica de varias geometrías de sumidero, eche un vistazo a este artículo, " Calculando disipadores de calor "
En realidad, usted está pidiendo que se disipe 50 W con delta_T de 10 grados centígrados. Esto es equivalente a la impedancia térmica de 0.2C / W. Este tipo de impedancia solo se puede lograr con un diseño de fregadero de múltiples aletas bajo aire forzado, como un disipador de calor de CPU. El valor de 0.2 C / W no se puede lograr con una simple placa de cobre en el aire libre, tal vez un extensor de calor masivo basado en eficientes tuberías de calor pueda ayudar, pero lo dudo.
Hoy en día, el diseño de las configuraciones de gestión de calor se realiza generalmente usando software costoso como FloTERM , que utiliza modelos térmicos sólidos para la conducción de calor, y modelos de flujo de aire asociados para convección alrededor de las superficies sólidas. Es bastante complicado, y por lo tanto caro.