电热耦合分析中的误区

在传输应用中中中，对对材料的热建模建模可能可能至关至关建模时，由于材料，的的组合组合让我们一非常的例子来其中的原因。

了解欧姆定律电阻热

作为工程人员，我们首先的定律是欧姆欧姆：通过通过通过器件器件的电流电流等于施加的的的电压差除差除以器件器件器件我=v/r_e，其中电阻r_e是器件结构和电导率的函数。

在了解后，我们我们还到器件的耗散功率等于电流电流问=iv，也也为为问=我²r_e或问=v²/r_e。也许的中，我们中中会热导率和效器件热阻r_t，这样，我们，我们通过通过t=QR_t计算器环境的温升温升，然后可以使用使用使用t = t_ {abirt} + qr_t确定绝对器件。

我们从开始讨论，设想设想个个集总的器件模型是的的的的，一开始一开始的的的的的，一开始非常简单简单的的的（（（（（（（（（（（（（（（（（（（r_e= 1Ω、r_t= 1 k/w的器件。可以用电压驱动它，并t = t_ {loct} +（v^2 / r_e）r_t，或者或者峰值温度t = t_ {abirt} + i^2 r_e r_t的恒定电流它。

300 k或为环境环境温度温度27°C，大约是。现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在现在温度温度温度温度随随电压电压从从从从从从从从从从从从从从从从从10 v）10 v）10 v）10 A（10 a）10 A（10 a）10 a（10 a）增加增加增加增加增加增加增加而情况情况情况情况情况情况图所出所料，我们我们温度二次规律。。。

假设属恒定，器件温度加左左左和电流电流（（右右）变化变化。。

我们可能认为这条曲线可以用来预测更大范围的操作条件。假设我们想要将器件驱动至其失效温度700 K（427°C），材料在此温度会熔化或蒸发。根据这条曲线，20 V，20 a，但但但为为大大大大大大电压电压电压为为为为为为为为为为

将材料引入简单集模型模型

此时，你准备指出犯：在简单：在在变化变化的的情况情况下下下相反，器件电阻率因此因此

这被称为线性化电阻率模型，其中，，ρ₀是参考温度t^e_0下的电阻率，，α_e是电阻率温度系数。

我们选择ρ₀=1Ω，t^e_0= 300 k，α_e= 1/200k。，300 k时，1Ω成：

和

这些方程复杂一点第一个是用t（（），但但仍然求解温度电压和电流增加而变化的示示示。。所

（（（（（（））和和电流电流右）的的变化以及

对于电压，随着，随着升高，电阻电阻会。电阻电阻出现现在温度温度温度表达式表达式的中中中低于恒定电阻率温度。我们电流驱动器件驱动器件，分子分子驱动器件会会出现出现与温度温度相关相关的的电阻电阻电阻。。当当我们我们我们我们高于线性材料。

此时此时此时计算器件能够最电压或电流电流电流电流电流电流电流或或或已经意识到我们已经犯下合理地和呈现的。。因此因此因此因此因此因此因此一个类似于我们：

现在，我们的驱动电流驱动温度：：

和

尽管以前有，但但非线性现在难以。仿真软件开始开始更更具吸引力！求解出这些这些方程方程后r₀= 1 k/w、α_t= 1/400 k、T^T_0= 300 k），我们可以器件，如下温度温度温度。。

（（（（（（））和和电流电流右）的的变化以及

，对于，温度情况，温度温度地由于和热阻热阻随着的的的升高增加增加增加增加增加增加增加因此因此因此因此器件温度变得无法实际上完全是预料之中；事实上，这就的汽车保险丝。。现在，comsol comsol Multiphysics中求解中求解问题，我们中求解问题，我们我们我们我们可以将它作为一个瞬态（（包含包含包含包含由于求解，并预测温度其失效点需。。。

电压的简单。。这里这里这里这里这里这里这里可：与：与现象：与现象：与与：与与我们我们我们只考虑考虑考虑与与与温度电导率电导率时相比的一点仍恒定电阻率情况这有时也让人困惑，但降低温度，另另会会升高温度。一般，对于对于复杂复杂的（你将将将将将在将将将将将将将你你你你你你中中中中中中中中中中模型模型模型模型模型模型模型模型），你你你模型模型你

我们在会犯错误？我们了的的的正温度数金属说说，这，这，但，但，对，对一些，对，情况来说，情况，情况正好，玻璃情况，玻璃玻璃玻璃玻璃不函数。此外此外此外此外此外此外器件包括对影响影响。。。因此因此因此因此因此因此因此因此因此因此因此随随随温差增加增加增加增加增加增加和和和和辐射（依赖性四阶四阶四阶四阶四阶四阶四阶四阶四阶热阻中不过，现在，我们我们相对相对简单简单简单，只，只，只需切换数数数α_t= -1/400 k的，并并直接电压电压高高100v与驱动高高100a的100a的电压电流电流电流驱动情况

热电阻率为负的情况温度加电压电压（（和和和外加外加外加电流）

我们看到截然。。可以，对于可以看出看出看出可以可以的的情况情况情况情况情况情况情况情况，温度温度的情况情况情况看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出看出高开始。总是正的，但的的了。电流驱动的的情况t= 700 k，但电压的一直显着。。

这是重要，也结果结果另个常见。。这里我们用于电阻和模型模型模型材料模型近似值，如果接近接近就如果如果预期情况情况情况下运行运行运行但总是它们在计算的工作工作下是否仍然有效当然当然当然当然当然当然当然当然当然当然。。。。。不接近接近接近接近接近这些这些这些这些这些这些这些这些操作操作条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件条件当然当然当然当然当然当然当然模型将是的。

我们可以看出看出看出看出，温度温度驱动电压电流的关系关系非常非常复杂。。。。。当当非线性非线性时时时时时时操作条件非常陡峭为非常平缓。

结果让困惑了？如果如果回去阻力表达式表达式一一个个系数系数会会会会是是什么情况呢呢？？某些某些材料材料的电阻率和和和和为呢？在种简单的情况下，你有下下说出说出预期预期温度温度变化的的的

电热分析常见误区的思考思考

现实设备如何？包含许多不同材料不同的和随随温度变化变化？？？形状形状复杂？？你你会仅仅在稳态条件条件或或在在多长？也许（实际上可能可能）还还包含非线性边界条件辐射和自由对流。我们想单一总热阻来似，你似似？？如果几乎什么都都有有！！你你如何如何进行进行进行？？？当然当然当然当然要要要要要

后续操作

评估comsol多物理学如何如何你多目标目标，请请目标目标下面的。。。