I circuiti elettrici assorbono energia e ne erogano una parte; la rimanente energia si converte in calore. Ci si avvantaggia di sempre maggior energia e le apparecchiature generano sempre meno calore, tuttavia, il calore prodotto, che sia poco o molto, deve essere dissipato per evitare che la temperatura dei componenti aumenti e pregiudichi il funzionamento dell'apparecchiatura oppure provochi qualche guasto.
La potenza consumata da un componente di un circuito si calcola moltiplicando la corrente che circola attraverso lo stesso componente per la tensione misurata tra i suoi terminali:
P = V x I
dove P è la potenza, V la tensione e I la corrente.
Perchè i calcoli siano corretti, la tensione verrà espressa in Volt, mentre la corrente espressa in Ampere; il risultato sarà in Watt.
L'unità della potenza è il Watt, che si rappresenta con la lettera W. Questa unità esprime la potenza consumata che, normalmente, si trasforma in calore; ad esempio in una resistenza attraverso la quale circola una corrente di 1 A, dato che la differenza di potenziale tra i suoi terminali è di 1 Volt la potenza dissipata sarà di 1 Watt. L'utilizzo di multipli e sottomultipli è molto usuale; tra i più utilizzati c'è il kW, cioè 1000 W. In elettronica però, si è soliti lavorare con unità più ridotte; il milliWatt, mW, è la millesima parte di 1 Watt.
Se partiamo dalla formula della potenza, P = V x I e utilizziamo la legge di Ohm, V = I x P, possiamo sostituire la V della prima formula ottenendo così:
P = (I x R) x I = I2 x R
Se ripetiamo l'operazione, ma sostituendo ora la I con la V si ottiene:
P = V x (V / R) = V2 / R
P = I2 x R
P = V2 / R
Se un qualunque corpo, un'apparecchiatura o un singolo componente per esempio, non è in grado di dissipare tutta la potenza ricevuta, parte di questa si trasformerà in calore producendo un ulteriore aumento di temperatura.
Questo aumento, a sua volta, genera un ulteriore aumento di corrente che favorisce un nuovo aumento di calore e quindi se non riesce a dissipare in maniera sufficientemente rapida, si può produrre un eccesso di temperatura che può causare danni molte volte irreversibili nell'apparecchiatura o nel singolo componente.
In elettronica uno dei modi più usuali per dissipare calore è l'utilizzo di un radiatore di calore, che, in pratica, consiste in un pezzo di metallo che si avvita al componente per assorbirne il calore e disperderlo nell'ambiente.
I radiatori hanno solitamente una grande superficie di dissipazione. Il calore prodotto può essere diviso in due parti; una genera l'aumento di temperatura nel componente, mentre l'altra la dissipa nell'ambiente circostante. Quest'ultima parte è minore rispetto alla prima, perchè il componente è a temperatura ambiente, ma mentre si riscalda, aumenta il passaggio del calore dalla zona più calda - il componente - a quella meno calda - l'ambiente.
Più la quantità di calore prodotto è maggiore, più il dissipatore deve essere grande, tuttavia a volte per motivi di spazio e per maggiore efficienza si affianca al dissipatore una ventola in modo da estrarre più calore possibile dal dissipatore, il più delle volte si adotta una ventola PWM in modo da gestire la velocità di rotazione in base alla temperatura.
La quantità di calore Q, espressa in calorie, che si produce in una resistenza attraversata da una corrente I, durante un tempo t, espresso in secondi, è la seguente:
Q = R x I2 x t x 0,24
Questa espressione è la legge di Joule.
La potenza consumata da un componente di un circuito si calcola moltiplicando la corrente che circola attraverso lo stesso componente per la tensione misurata tra i suoi terminali:
P = V x I
dove P è la potenza, V la tensione e I la corrente.
Perchè i calcoli siano corretti, la tensione verrà espressa in Volt, mentre la corrente espressa in Ampere; il risultato sarà in Watt.
L'unità della potenza è il Watt, che si rappresenta con la lettera W. Questa unità esprime la potenza consumata che, normalmente, si trasforma in calore; ad esempio in una resistenza attraverso la quale circola una corrente di 1 A, dato che la differenza di potenziale tra i suoi terminali è di 1 Volt la potenza dissipata sarà di 1 Watt. L'utilizzo di multipli e sottomultipli è molto usuale; tra i più utilizzati c'è il kW, cioè 1000 W. In elettronica però, si è soliti lavorare con unità più ridotte; il milliWatt, mW, è la millesima parte di 1 Watt.
Se partiamo dalla formula della potenza, P = V x I e utilizziamo la legge di Ohm, V = I x P, possiamo sostituire la V della prima formula ottenendo così:
P = (I x R) x I = I2 x R
Se ripetiamo l'operazione, ma sostituendo ora la I con la V si ottiene:
P = V x (V / R) = V2 / R
P = V2 / R
Se un qualunque corpo, un'apparecchiatura o un singolo componente per esempio, non è in grado di dissipare tutta la potenza ricevuta, parte di questa si trasformerà in calore producendo un ulteriore aumento di temperatura.
Questo aumento, a sua volta, genera un ulteriore aumento di corrente che favorisce un nuovo aumento di calore e quindi se non riesce a dissipare in maniera sufficientemente rapida, si può produrre un eccesso di temperatura che può causare danni molte volte irreversibili nell'apparecchiatura o nel singolo componente.
In elettronica uno dei modi più usuali per dissipare calore è l'utilizzo di un radiatore di calore, che, in pratica, consiste in un pezzo di metallo che si avvita al componente per assorbirne il calore e disperderlo nell'ambiente.
I radiatori hanno solitamente una grande superficie di dissipazione. Il calore prodotto può essere diviso in due parti; una genera l'aumento di temperatura nel componente, mentre l'altra la dissipa nell'ambiente circostante. Quest'ultima parte è minore rispetto alla prima, perchè il componente è a temperatura ambiente, ma mentre si riscalda, aumenta il passaggio del calore dalla zona più calda - il componente - a quella meno calda - l'ambiente.
Più la quantità di calore prodotto è maggiore, più il dissipatore deve essere grande, tuttavia a volte per motivi di spazio e per maggiore efficienza si affianca al dissipatore una ventola in modo da estrarre più calore possibile dal dissipatore, il più delle volte si adotta una ventola PWM in modo da gestire la velocità di rotazione in base alla temperatura.
La quantità di calore Q, espressa in calorie, che si produce in una resistenza attraversata da una corrente I, durante un tempo t, espresso in secondi, è la seguente:
Q = R x I2 x t x 0,24
Questa espressione è la legge di Joule.
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