Bonjour
Je monte un tp pour des bep SEID (matière math science) sur le transfert thermique.
En lieu et place des traditionnels ballons (eau huile....), je vais faire un tp avec différents type de radiateur de dissipation monté sur régulateur L7815CV.
Voici les deux radiateurs en question :
http://www.selectronic.fr/soussousfa...0&ssfam_ref=40
le ML11 et le ML26.
Afin de calculer ensuite la quantité de chaleur, je souhaiterai savoir en quel matière sont fait ses deux radiateurs.
Aluminium (anodisé pour être noir)
Oki merci beaucoup.
Sinon un enseignant à déjà fait ce type de tp dans cette matière et section?
j'en ai déjà vu du genre mais je pourrais pas dire exactement... en première approximation, on peut dire que c'est léger et pas très cher : pour moi ça doit être un alliage d'aluminium...
comme tout est question de prix : est ce que c'est de l'aluminium pur? à mon avis non. si on veut faire mieux que l'alu, c'est plus cher, et si c'est moins c'est moins cher. je serais toi pour un premier calcul je prendrais les valeurs pour Cu et pour Al
maintenant, prendre un 7815 pour calculer une dissipation de chaleur je ne sais pas si c'est une bonne idée... ça serait peut-être plus précis avec par exemple une diode de puissance ou un MOS dont on maitrise mieux les caractéristiques de dégagement de chaleur...
A+
J'avais monté un TP de ce genre en 1966. On utilisait un 2N3055. Les courants base et collecteur étaient coupés toutes les secondes afin d'injecter un courant base de 2mA. La mesure de la tension Vbe (à l'oscilloscope) permettait de déterminer la température de jonction (la relation T°=f(Vbe) étant mesurée précedemment par chauffage du radiateur avec une résistance et une mesure de température du boitier TO3)
PS: tu as intéret à avoir un gros radiateur pour mettre en évidence la résistance thermique boitier-radiateur
Les radiateurs sont ceux que j'ai donné au dessus.
Quand aux composants, j'ai trois régulateurs L7815CV.
Et 3 grosses "résistances " pour la faire débiter.
Bonsoir,
Il me semble que mon prof de physique nous avait dit, il y a fort longtemps, que la Rth dissipateur<->air dépend des facteurs suivant :
- des dimensions géométrique (forme+taille)
- de la matière
- de la couleur
+
sans oublier que l'on a aussi la résistance thermique entre le boitier et le radiateur qui dépend du boitier, du radiateur (son état de surface) et de l'isolant et ou pâte thermique utilisée...Envoyé par BastienBastien
le transistor est en effet à mon sens un cas pratique vu que l'on connait ses équations, ce qui est pas le cas du 7815 à ma connaissance...
Certes sur ce point je vous rejoins mais l'avantage du régulateur est de pas avoir de "cablage", je ne suis pas vraiment dans un labo d'électronique mais dans un labo de collège enfin pour faire ce tp (hormis les alim continues, les résistances de grosse dissipation glaner auprès de mes collègues et les plaques lab, ainsi que les régulateurs), je fais un peu avec ce que j'ai.
Quand à la résistance du regulateur (dans la doc), elle fait
Une question subsidiaire :
J'ai ma résistance thermique de mon radiateur ml 11 qui fait
Comment fait on pour passer de l'un à l'autre facilement.
Il doit peser je pense dans les 20 g et fait 38 mm de longueur.
Je trouve que le choix d’un régulateur de tension n’est pas idiot. Si l’on trend un 7805 chargé par un 4.7 Ω 2W, on obtiendra un courant dans le 7805 proche de 1A; si l’alim de labo est mise à 8V, il y aura alors un peu plus de 3W de dissipation; pour 9V d’alim on aura 4W; 10V donne 5W etc.
Ceci de façon parfaitement reproductible à quelques % près, le régulateur restant très stable en température. De plus, comme il a une protection thermique et de court-jus il n’y à peu près aucun danger.
Autre composante qui mérite l’étude sont ces petits isolants gris relativement épais qui ont supplantés le bon vieux mica (c’était si bon de se beurrer les doigts) et l’orientation du radiateur.
Je ne suis pas totalement sûr que les radiateurs soient bien en alu ou alliage, il me semble que des ailettes qu’on peut si facilement tordre et détordre ressemblent plus à du bête fer. Facile à vérifier en grattant le noir : si ça rouille…
Bjr louloute/Qc,
Comme a dit DAUDET : c'est de l'ALU (ou alliage) , c'est sur !!!
Pése le donc et DETERMINE sa densité en le plongeant dans un récipient d'eau (gradué) pour connaitre le volume du radiateur.
Un rapide calcul de donnera sa densité..........qui va etre..........celle de l'alu .
A+
Une question, le cuivre n'est il pas meilleur dissipateur?
Bjr à toi,
Si t'as des "sous" : OUI !!
Mieux en argent !!!
A+
J'ai déjà fait l'expérience, ça fonctionne.
Mais on ne peut pas (en tout cas pour des BEP) déterminer la capacité calorifique. Donc, on s'en fout un peu de la matière.
La résistance thermique dépend de la surface, de son état, de sa couleur, de sa forme, de son orientation ... et j'en oublie certainement.
Dans ton cas, le flux thermique (phi) évacué par le radiateur est la puissance dissipée dans le régulateur (puissance d'entrée moins puissance de sortie comme ça été dit plus haut).
On a phi = h . S . delta_T
h dépend de la surface et ... de tout le reste (en W.m-2.K-1)
S est la surface du radiateur (en m2)
delta_T est la différence entre la température du radiateur et la température ambiante ( en K ou °C, ici c'est pareil).
Plus simplement on pour des BEP (ou des électroniciens) on pose que la résistance thermique est Rth = 1/(h.S)
D'où phi = delta_T/Rth.
Pour l'expérience, la mesure de phi est sans problèmes. La mesure de delta_T est plus délicate. C'est la différence entre la température du radiateur et la température ambiante.
Température ambiante ... pas de problèmes. Pour la température du radiateur, il faut un thermocouple dont la soudure est à l'air libre (ceux qui sont généralement livrés avec les multimètres qui font aussi mesure de température). Il faut percer sur la face extérieure du radiateur un tout petit trou (de la taille de la goutte de soudure du thermocouple) à côté du trou qui sert à fixer le radiateur.
On met la soudure dans le trou et on la coince avec la rondelle de l'écrou qui sert à fixer le radiateur et le régulateur de température.
Les résultats sont assez proches des valeurs des constructeurs (de l'ordre de 5 à 10% d'écart). Il faut que delta_T soit assez grand (au moins 30°C) pour ne pas avoir trop d'erreurs de mesures.
Perso, j'avais pris deux radiateurs identiques, anodisés noir (donc en alu
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Merci à tous
Sinon je pensais pour établir l'équation du transfert de chaleur de leur cours :
Et donc prouver que la masse avec un matériaux identique (ici aluminium), permettait de mieux dissiper la température.
Et d'avoir un témoin, donc le régulateur "sans rien".
Pour les étapes du tp
1 D'après les documentations techniques jointes, donnez le courant max que le régulateur peut supporter.
2Peser le radiateur 1 en kg
sachant que l'aluminium a une chaleur massique de :
Relever la température à la fin de l'essai
Donnez la quantité de chaleur qu'il a été nécessaire pour élever cette température.
même démarche pour le radiateur 2.
Par contre pour le régulateur savoir la constante de la chaleur massiquec'est un peu plus complexe puisque c'est un composé de plusieurs matériaux. J'avais donc penser utiliser la résistance thermique, elle fournit dans la doc constructeur, mais elle n'est pas du tout avec les même paramètres que la chaleur massique.
Es ce que de prendre la matière (aluminium) brut derrière le régulateur qui est donc nettement plus grand que le ci à l'intérieur du boitier. Faire une pesée du régulateur et donc utiliser la formule précédente (ce qui serait une approximation de la quantité de chaleur pour élever cette température)
Ca ne va pas fonctionner.
Ce type de calcul impose que l'on ai pas de perte de chaleur vers l'extérieur, or le rôle du radiateur est de maximiser cette perte !
"La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick
Hum je comprend. Donc je me contenterai de leur constater que la température de l'ensemble à diminuer via les relevés de la température.
C'est un peu dommage.
