熱抵抗と厚さ

質問

熱抵抗の考え方についての勘違いがあるようです。
熱抵抗を求める式として、
熱抵抗R = 長さL/(断面積A×熱伝導率λ)
という式がありますが、この式から考えると長さ（厚さ）が薄い方が
熱抵抗が小さくなると思います。
しかし、放熱器によく使うアルミ板はより厚い方が熱抵抗が小さいようです。
アルミ板については上記式は当てはまらないということでしょうか？
お願いします。

回答No.3

himara-hus · ベストアンサー

＃１です。
＞熱源（熱抵抗値有）→グリス（熱抵抗値有）→アルミ（断面積107cm2、厚さt=5mm）→放熱ゴム（熱抵抗値有）→アルミ（大型）
上記の場合は、実際に温度を測定する以外は熱抵抗値を求めることはできませんか？

　論理的にはできます。
　後は、誤差と計算力の問題になると思います。
参考まで
　誤差について：
　１　グリスの厚み（両方の面精度などにより厚みは一定ではない）
　２　放熱ゴムの熱抵抗（締め付け圧でのばらつき）
　計算の難しさについて：
　１　熱は放射状に広がっていくのでそれをどのように計算できるか
　２　上記のときに熱抵抗の違うものが多層になっているので、
　　　計算は複雑となる。

　実測の方が楽で確実な気がします。

お礼

わかりました。
実測して検証してみます。
ありがとうございました。

回答No.2

walkingdic

>熱抵抗R = 長さL/(断面積A×熱伝導率λ)
>この式から考えると長さ（厚さ）が薄い方が熱抵抗が小さくなると思います。

根本的に勘違いしています。。。。。

熱の移動方向をｚ方向として、熱の移動方向に対して垂直な方向をｘ，ｙとします。
いま断面積Ａはｘ，ｙ方向の断面積を指していて、長さＬは熱の伝達方向の長さです。

板の厚みはｘかｙの方向であり、断面積Ａに含まれています。

回答No.1

himara-hus

＞熱抵抗が小さいようです

　熱抵抗が小さいと言うのはどのように判断されていますか？
　上の例で行くと放熱器の形状によって説明が少し変わると思いますが、単純なアルミ板と想定して回答します。
　多分、アルミ板が厚い方が、表面温度が低いので「熱抵抗が小さい」と判断しているのではないでしょうか。
　これは、逆です。熱源に対して表面の温度が低い方がそれだけ温度差が有り、熱抵抗が大きいのです。
　ならば何故放熱器のアルミは厚い方が良いのかとの疑問をもたれるでしょうが、それは横への広がりの熱抵抗を小さく（断面積を大きく）したいからです。

お礼

早急のご回答ありがとうございます。

＞放熱器のアルミは厚い方が良いのかとの疑問をもたれるでしょうが、それは横への広がりの熱抵抗を小さく（断面積を大きく）したいからです。
以上の考えを把握していませんでした。
参考になりました。

では、実際に熱抵抗を計算する際に、
熱源（熱抵抗値有）→グリス（熱抵抗値有）→アルミ（断面積107cm2、厚さt=5mm）→放熱ゴム（熱抵抗値有）→アルミ（大型）
上記の場合は、実際に温度を測定する以外は熱抵抗値を求めることはできませんか？