Resistência Térmica de Convecção Natural

Rsa = 1 / (h × A)

Resposta rápida

Esta calculadora resolve R_sa = 1 / (h × A) para Rth Superfície-Ambiente. Com Coeficiente de Convecção 0.5, Área de Superfície 10 cm², o resultado é 2000 °C/W.

Calculadora

Resultado
—

Fórmula

R_sa = 1 / (h × A)

Descrição

A resistência térmica superfície-ambiente para a convecção natural (livre) depende do coeficiente de transferência de calor h e da área de superfície efetiva. Para convecção natural em ar parado, h é tipicamente de 5-25 W/(m²·K), dependendo da orientação da superfície, da geometria e da diferença de temperatura. As superfícies verticais com grandes diferenças de temperatura têm h mais elevado. Esta fórmula é fundamental para estimar o desempenho de arrefecimento de dissipadores, PCBs e caixas sem fluxo de ar forçado. Em muitos sistemas embebidos, a convecção natural é o único mecanismo de arrefecimento disponível.

Variáveis

  • R_sa — Resistência térmica superfície-ambiente (°C/W)
  • h — Coeficiente de transferência de calor por convecção (W/(m²·K), tipicamente 5-25 para convecção natural)
  • A — Área de superfície de arrefecimento efetiva (m²)

Notas Práticas

Valores típicos de h em W/(m²·K): convecção natural em placa vertical 5-10, placa horizontal (lado quente para cima) 6-12, placa horizontal (lado quente para baixo) 3-6, convecção forçada 25-250 consoante a velocidade do ar. A radiação também contribui significativamente a temperaturas moderadas (acrescenta 5-10 W/(m²·K) efetivos). Para estimativas grosseiras em convecção natural, h ≈ 10 W/(m²·K) é um ponto de partida comum.

Símbolos e unidades

Símbolo Significado Unidade predefinida Unidades aceitas
Rsa Rth Superfície-Ambiente °C/W °C/W
h Coeficiente de Convecção — —
A Área de Superfície cm² mm², cm², m²

Passo a passo

  1. 1. Dados conhecidos: Coeficiente de Convecção 0.5, Área de Superfície 10 cm²
  2. 2. A relação: R_sa = 1 / (h × A)
  3. 3. Substituir: h = 0.5, A = 10 cm²
  4. 4. Resultado: Rth Superfície-Ambiente = 2000 °C/W

Exemplos resolvidos

Faixa mínima

Dados: Coeficiente de Convecção 0.025, Área de Superfície 10 mm²

Resultado: Rth Superfície-Ambiente = 4 × 10⁶ °C/W

Faixa baixa

Dados: Coeficiente de Convecção 0.25, Área de Superfície 1 cm²

Resultado: Rth Superfície-Ambiente = 40000 °C/W

Típico

Dados: Coeficiente de Convecção 0.5, Área de Superfície 10 cm²

Resultado: Rth Superfície-Ambiente = 2000 °C/W

Faixa alta

Dados: Coeficiente de Convecção 0.8, Área de Superfície 100 cm²

Resultado: Rth Superfície-Ambiente = 125 °C/W

Faixa máxima

Dados: Coeficiente de Convecção 8, Área de Superfície 0.1 m²

Resultado: Rth Superfície-Ambiente = 1.25 °C/W

Como Rth Superfície-Ambiente varia com Coeficiente de Convecção

Coeficiente de Convecção (entrada) Rth Superfície-Ambiente (resultado)
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

Incorporar esta calculadora

Cole isto em qualquer página. Continua a funcionar quando esta página é atualizada e credita a fonte.

<iframe src="https://vbatpower.com/embed/natural-convection/" width="100%" height="460" style="border:1px solid #1f2a37;border-radius:12px" loading="lazy" title="Resistência Térmica de Convecção Natural"></iframe>
<p><a href="https://vbatpower.com/formulas/natural-convection/">Resistência Térmica de Convecção Natural</a> Calculadora por vbatpower.com</p>

Perguntas frequentes

Como se calcula Resistência Térmica de Convecção Natural?

Use R_sa = 1 / (h × A). Com Coeficiente de Convecção 0.5, Área de Superfície 10 cm², Rth Superfície-Ambiente dá 2000 °C/W.

Qual é a fórmula de Resistência Térmica de Convecção Natural?

A fórmula é R_sa = 1 / (h × A). A resistência térmica superfície-ambiente para a convecção natural (livre) depende do coeficiente de transferência de calor h e da área de superfície efetiva.

Conceitos Relacionados

Todas as fórmulas de Térmica →
Temperatura da Junção Cadeia Térmica Completa Dissipador Necessário Potência Máxima (Junção a Cápsula) Constante de Tempo Térmica Transferência de Calor por Convecção Forçada Desclassificação de Potência (Temperatura) Resistência Térmica de Convecção Natural

Precisa de mais funcionalidades?

Guarde cálculos, importe dados de telemetria, simule a descarga de baterias e colabore com a sua equipa.

Experimentar a Aplicação