Анализ тепловых режимов электронных устройств в системе Mentor Graphics. Коноплев Б.Г - 5 стр.

UptoLike

5
отдается постоянная тепловая энергия.
Отвод тепла от любого тела, а следовательно и от электронного
устройства, в реальных условиях происходит за счет одновременного
действия следующих механизмов теплообмена:
кондукции (теплопроводности) – передачи тепловой энергии от
одного атома к другим;
конвекциипередачи тепловой энергии в жидкостях и газах за
счет переноса вещества;
радиации (излучения) – передачи тепловой энергии в виде
электромагнитных волн.
Для определения количества тепла Q, передаваемого посредством
теплопроводности за единицу времени через плоскую перегородку
площадью S и толщиной b в стационарном режиме (при неизменных во
времени температурах стенок перегородки T
1
, T
2
) используют закон
Фурье:
Q = (λ/b)S(T
2
– T
1
), (3)
где λ - коэффициент теплопроводности, характеризующий свойство
материала. Единица измерения λ - [Вт/(мК)].
Количество тепла, проходящее через единицу поверхности в
единицу времени называют тепловым потоком q, который в
рассматриваемом случае может быть выражен уравнением
q = Q/S = (λ/b)(T
2
– T
1
). (4)
Если обратиться к закону Фурье для теплопроводности (3), то
можно заметить, что он напоминает закон Ома для электрического тока.
На этом интересном факте построен так называемый метод
электротепловой аналогии.
В табл. 1 приведены отношения аналогии между теплофизическими
и электрическими величинами.
Подставляя в выражение для электрического сопротивления
R = ρb/S, (5)
соответствующие теплофизические величины из табл. 1, получим
выражение для теплового сопротивления
R
T
= b/(λS). (6)
Рассмотренная аналогия интересна не только как иллюстрация