Resistência Térmica do Cobre da PCB
Rth = d / (k × A)
Resposta rápida
Esta calculadora resolve Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K) para Resistência Térmica. Com Comprimento do Percurso de Condução 10 mm, Área da Secção Transversal 10 mm², o resultado é 2.597 °C/W. Resolve em 3 direções: introduza os valores que tem e obtenha o que falta.
Calculadora
Fórmula
Descrição
A condução de calor através das pistas e planos de cobre numa PCB segue a lei de Fourier. A resistência térmica depende do comprimento do percurso, da área da secção transversal e da condutividade térmica do cobre (385 W/(m·K)). Os planos de cobre e as pistas largas atuam como espalhadores de calor eficazes, conduzindo o calor para longe dos componentes quentes em direção a zonas mais frias da placa. A condutividade térmica do FR-4 é muito mais baixa (0,25-0,3 W/(m·K)), pelo que o calor se espalha sobretudo através das camadas de cobre. As vias térmicas que ligam planos de cobre em camadas diferentes melhoram significativamente a transferência de calor vertical.
Variáveis
- Rth — Resistência térmica (°C/W)
- d — Comprimento do percurso de condução (m)
- A — Área da secção transversal do cobre (m²)
Notas Práticas
Para um plano de cobre de 1 oz (35 µm), com 1 cm de largura e 1 cm de comprimento: A = 0,035 mm × 10 mm = 0,35 mm² = 3,5 × 10⁻⁷ m², d = 0,01 m, Rth = 0,01/(385 × 3,5e-7) = 74 °C/W. Cobre mais largo e mais espesso reduz drasticamente a resistência térmica. O cobre de 2 oz reduz a resistência para metade. As camadas internas conduzem o calor melhor do que as externas porque ficam intercaladas com FR-4, que proporciona algum isolamento do ambiente, mantendo a temperatura do cobre mais uniforme.
Símbolos e unidades
| Símbolo | Significado | Unidade predefinida | Unidades aceitas |
|---|---|---|---|
| Rth | Resistência Térmica | °C/W | °C/W |
| d | Comprimento do Percurso de Condução | mm | mm, cm, m, km |
| A | Área da Secção Transversal | mm² | mm², cm², m² |
Passo a passo
- 1. Dados conhecidos: Comprimento do Percurso de Condução 10 mm, Área da Secção Transversal 10 mm²
- 2. A relação: Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K)
- 3. Substituir: d = 10 mm, A = 10 mm²
- 4. Resultado: Resistência Térmica = 2.597 °C/W
Exemplos resolvidos
Faixa mínima
Dados: Comprimento do Percurso de Condução 0.1 mm, Área da Secção Transversal 0.1 mm²
Resultado: Resistência Térmica = 2.597 °C/W
Faixa baixa
Dados: Comprimento do Percurso de Condução 1 mm, Área da Secção Transversal 1 mm²
Resultado: Resistência Térmica = 2.597 °C/W
Típico
Dados: Comprimento do Percurso de Condução 10 mm, Área da Secção Transversal 10 mm²
Resultado: Resistência Térmica = 2.597 °C/W
Faixa alta
Dados: Comprimento do Percurso de Condução 10 cm, Área da Secção Transversal 1 cm²
Resultado: Resistência Térmica = 2.597 °C/W
Faixa máxima
Dados: Comprimento do Percurso de Condução 1 m, Área da Secção Transversal 10 cm²
Resultado: Resistência Térmica = 2.597 °C/W
Resolver para cada variável
Resolver Resistência Térmica
Comprimento do Percurso de Condução 0.1 mm, Área da Secção Transversal 0.1 mm² → 2.597 °C/W
Resolver Comprimento do Percurso de Condução
Resistência Térmica 0.1 °C/W, Área da Secção Transversal 0.1 mm² → 0.00385 mm
Resolver Área da Secção Transversal
Resistência Térmica 0.1 °C/W, Comprimento do Percurso de Condução 0.1 mm → 2.597 mm²
Como Resistência Térmica varia com Comprimento do Percurso de Condução
| Comprimento do Percurso de Condução (entrada) | Resistência Térmica (resultado) |
|---|---|
| 1 mm | 0.2597 °C/W |
| 2.5 mm | 0.6494 °C/W |
| 5 mm | 1.299 °C/W |
| 7.5 mm | 1.948 °C/W |
| 10 mm | 2.597 °C/W |
| 15 mm | 3.896 °C/W |
| 2 cm | 5.195 °C/W |
| 4 cm | 10.39 °C/W |
| 7 cm | 18.18 °C/W |
| 10 cm | 25.97 °C/W |
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Como se calcula Resistência Térmica do Cobre da PCB?
Use Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K). Com Comprimento do Percurso de Condução 10 mm, Área da Secção Transversal 10 mm², Resistência Térmica dá 2.597 °C/W.
Qual é a fórmula de Resistência Térmica do Cobre da PCB?
A fórmula é Rth = d / (k_Cu × A), k_Cu = 385 W/(m·K). A condução de calor através das pistas e planos de cobre numa PCB segue a lei de Fourier.
Como obter Comprimento do Percurso de Condução conhecendo os outros valores?
Isole Comprimento do Percurso de Condução: com Resistência Térmica 0.1 °C/W, Área da Secção Transversal 0.1 mm², Comprimento do Percurso de Condução é 0.00385 mm.
Como obter Área da Secção Transversal conhecendo os outros valores?
Isole Área da Secção Transversal: com Resistência Térmica 0.1 °C/W, Comprimento do Percurso de Condução 0.1 mm, Área da Secção Transversal é 2.597 mm².
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