Cho một thanh dẫn chữ nhật bằng đồng, có tiết diện (12*5)mm2 đặt trong tủ cung cấp điện; điện trở suất trung bình ρtb =1,75.10−8 Ωm; hệ số tỏa nhiệt của đồng có giá trị 15W/0C.m2; mật độ dòng điện là 6(A/mm2).Chênh nhiệt xác lập là:

Để giải bài toán này, ta cần áp dụng công thức tính chênh lệch nhiệt độ xác lập trong thanh dẫn. Công thức này liên quan đến mật độ dòng điện, điện trở suất, hệ số tỏa nhiệt và diện tích bề mặt tỏa nhiệt. 1. **Tính điện trở của thanh dẫn:** - Diện tích tiết diện: A = 12 mm * 5 mm = 60 mm² = 60 * 10⁻⁶ m² - Chiều dài thanh dẫn không được cho, nhưng ta không cần vì sẽ triệt tiêu khi tính công suất tỏa nhiệt trên một đơn vị diện tích bề mặt. 2. **Tính công suất tỏa nhiệt trên một đơn vị thể tích:** - Mật độ dòng điện: j = 6 A/mm² = 6 * 10⁶ A/m² - Công suất tỏa nhiệt trên một đơn vị thể tích: qv = j² * ρ = (6 * 10⁶)² * 1.75 * 10⁻⁸ = 630 * 10⁶ * 1.75 * 10⁻⁸ = 630 W/m³ 3. **Tính diện tích bề mặt tỏa nhiệt trên một đơn vị chiều dài:** - Chu vi của thanh dẫn: P = 2 * (12 mm + 5 mm) = 2 * 17 mm = 34 mm = 34 * 10⁻³ m - Diện tích bề mặt tỏa nhiệt trên một đơn vị chiều dài: As = P * 1 = 34 * 10⁻³ m²/m 4. **Tính thể tích trên một đơn vị chiều dài:** - V = A * 1 = 60 * 10⁻⁶ m³/m 5. **Tính công suất tỏa nhiệt trên một đơn vị chiều dài:** - Q = qv * V = 630 W/m³ * 60 * 10⁻⁶ m³/m = 0.0378 W/m 6. **Tính chênh lệch nhiệt độ xác lập:** - Hệ số tỏa nhiệt: h = 15 W/°C.m² - Chênh lệch nhiệt độ: ΔT = Q / (h * As) = 0.0378 W/m / (15 W/°C.m² * 34 * 10⁻³ m²/m) = 0.0378 / (15 * 0.034) ≈ 0.07411 °C Vậy, chênh lệch nhiệt xác lập là khoảng 74.11°C