Résistance Thermique en Convection Naturelle

Rsa = 1 / (h × A)

Réponse rapide

Cette calculatrice résout R_sa = 1 / (h × A) pour Rth Surface-Ambiant. Avec Coefficient de Convection 0.5, Surface 10 cm², le résultat est 2000 °C/W.

Calculateur

Résultat
—

Formule

R_sa = 1 / (h × A)

Description

La résistance thermique surface-ambiant en convection naturelle (libre) dépend du coefficient de transfert thermique h et de la surface effective. En convection naturelle dans l'air immobile, h est généralement de 5-25 W/(m²·K) selon l'orientation de la surface, la géométrie et la différence de température. Les surfaces verticales avec de grandes différences de température ont un h plus élevé. Cette formule est fondamentale pour estimer les performances de refroidissement des dissipateurs, des PCB et des boîtiers sans circulation d'air forcée. Dans de nombreux systèmes embarqués, la convection naturelle est le seul mécanisme de refroidissement disponible.

Variables

  • R_sa — Résistance thermique surface-ambiant (°C/W)
  • h — Coefficient de transfert thermique par convection (W/(m²·K), typiquement 5-25 pour la convection naturelle)
  • A — Surface de refroidissement effective (m²)

Notes pratiques

Valeurs typiques de h en W/(m²·K) : convection naturelle plaque verticale 5-10, plaque horizontale (face chaude vers le haut) 6-12, plaque horizontale (face chaude vers le bas) 3-6, convection forcée 25-250 selon la vitesse de l'air. Le rayonnement contribue également de manière significative à des températures modérées (ajoute 5-10 W/(m²·K) effectifs). Pour des estimations grossières en convection naturelle, h ≈ 10 W/(m²·K) est un point de départ courant.

Symboles et unités

Symbole Signification Unité par défaut Unités acceptées
Rsa Rth Surface-Ambiant °C/W °C/W
h Coefficient de Convection — —
A Surface cm² mm², cm², m²

Étape par étape

  1. 1. Données connues: Coefficient de Convection 0.5, Surface 10 cm²
  2. 2. La relation: R_sa = 1 / (h × A)
  3. 3. Substitution: h = 0.5, A = 10 cm²
  4. 4. Résultat: Rth Surface-Ambiant = 2000 °C/W

Exemples résolus

Plage minimale

Données: Coefficient de Convection 0.025, Surface 10 mm²

Résultat: Rth Surface-Ambiant = 4 × 10⁶ °C/W

Plage basse

Données: Coefficient de Convection 0.25, Surface 1 cm²

Résultat: Rth Surface-Ambiant = 40000 °C/W

Typique

Données: Coefficient de Convection 0.5, Surface 10 cm²

Résultat: Rth Surface-Ambiant = 2000 °C/W

Plage haute

Données: Coefficient de Convection 0.8, Surface 100 cm²

Résultat: Rth Surface-Ambiant = 125 °C/W

Plage maximale

Données: Coefficient de Convection 8, Surface 0.1 m²

Résultat: Rth Surface-Ambiant = 1.25 °C/W

Variation de Rth Surface-Ambiant selon Coefficient de Convection

Coefficient de Convection (entrée) Rth Surface-Ambiant (résultat)
0.05 20000 °C/W
0.125 8000 °C/W
0.25 4000 °C/W
0.375 2667 °C/W
0.5 2000 °C/W
0.75 1333 °C/W
1 1000 °C/W
2 500 °C/W
3.5 285.7 °C/W
5 200 °C/W

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Questions fréquentes

Comment calculer Résistance Thermique en Convection Naturelle ?

Utilisez R_sa = 1 / (h × A). Avec Coefficient de Convection 0.5, Surface 10 cm², Rth Surface-Ambiant vaut 2000 °C/W.

Quelle est la formule de Résistance Thermique en Convection Naturelle ?

La formule est R_sa = 1 / (h × A). La résistance thermique surface-ambiant en convection naturelle (libre) dépend du coefficient de transfert thermique h et de la surface effective.

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