熱阻平衡理論

2021年4月14日11:58:30 評論 119

熱阻指的是當有熱量在物體上傳輸時,在物體兩端溫度差與熱源的功率之間的比值。單位為開爾文每瓦特(K/W)或攝氏度每瓦(℃/W)。

當熱量流過兩個相接觸的固體的交界面時,界面本身對熱流呈現出明顯的熱阻,稱為接觸熱阻。

當熱量在物體內部以熱傳導的方式傳遞時,遇到的阻力稱為導熱熱阻。對于熱流經過的截面積不變的平板,導熱熱阻為為L/(k*A)。其中L為平板的厚度,A為平板垂直于熱流方向的截面積,k為平板材料的熱導率。

在對流換熱過程中,固體壁面與流體之間的熱阻稱為對流換熱熱阻,1/(hA)。其中h為對流換熱系數,A為換熱面積。兩個溫度不同的物體相互輻射換熱時的熱阻稱為輻射熱阻。如果兩個物體都是黑體(見黑體和灰體),且忽略兩物體間的氣體對熱量的吸收,則輻射熱阻為1/(A1F1-2)或1/(A2F2-1)。其中A1和A2為兩個物體相互輻射的表面積,F1-2和F2-1為輻射角系數。

當熱量流過兩個相接觸的固體的交界面時,界面本身對熱流呈現出明顯的熱阻,稱為接觸熱阻。產生接觸熱阻的主要原因是,任何外表上看來接觸良好的兩物體,直接接觸的實際面積只是交界面的一部分(見圖),其余部分都是縫隙。熱量依靠縫隙內氣體的熱傳導和熱輻射進行傳遞,而它們的傳熱能力遠不及一般的固體材料。接觸熱阻使熱流流過交界面時,沿熱流方向溫度 T發生突然下降,這是工程應用中需要盡量避免的現象。減小接觸熱阻的措施是:①增加兩物體接觸面的壓力,使物體交界面上的突出部分變形,從而減小縫隙增大接觸面。②在兩物體交界面處涂上有較高導熱能力的膠狀物體──導熱脂。

相關概念

熱量在熱流路徑上遇到的阻力,反映介質或介質間的傳熱能力的大小,表明了 1W熱量所引起的溫升大小,單位為℃/W或K/W。用熱功耗乘以熱阻,即可獲得該傳熱路徑上的溫升??梢杂靡粋€簡單的類比來解釋熱阻的意義,換熱量相當于電流,溫差相當于電壓,則熱阻相當于電阻。

熱阻Rja:芯片的熱源結(junction)到周圍冷卻空氣(ambient)的總熱阻,乘以其發熱量即獲得器件溫升。

熱阻Rjc:芯片的熱源結到封裝外殼間的熱阻,乘以發熱量即獲得結與殼的溫差。

熱阻Rjb:芯片的結與PCB板間的熱阻,乘以通過單板導熱的散熱量即獲得結與單板間的溫差。

平衡理論這個理論認為人們用一種平衡的方式自發地組織他們的好惡。當兩個人互相喜歡對方而且發現他們在很多方面具有相似性時,這就表現為平衡( balance),而且平衡是情緒上的愉悅。當兩個人相互喜歡對方而發現他們在一些方面具有差異,結果就是失衡(imbalance),這時的情緒是不快的。

這個理論是海德等人提出來的。海德的研究始于20世紀40 年代,但全面且系統的理論闡述直到1958 年才得以完成。平衡理論涉及一個人和兩個態度對象之間的三角形關系。

海德認為,態度的兩個實體之間存在著兩種關系,即平衡關系和不平衡關系。如果我們用符號“P”表示認知的主體,“O”表示態度的另一個人,“X”表示態度的某個對象,用“+”表示喜歡,用‘二”表示不喜歡,那么P-O-X 就構成三角形關系。

海德認為,P-O-X 形成的三角形關系是一種情感關系,即好感或反感態度。人們喜歡完美的平衡關系,不喜歡有缺陷的不平衡關系。平衡的結構必須是三角形三邊符號相乘為正,不平衡關系的結構必須是三角形三邊符號相乘為負。海德認為,P-O-X不平衡關系的任何一種情形,人們都企圖改變某一項而使之恢復平衡關系。例如,P有一個好朋友O,O喜歡踢足球X,如果P不喜歡踢足球,他就可能采取如下辦法,使自己的認知達到平衡:一是說服O不要踢足球,二是改變對O的親密關系,三是說服自己改變對足球的態度。這樣的情況是很多的,其結果是通過平衡來維持和發展 P和O 之間業已建立起來的良好人際關系。

前提

平衡理論的前提是:在社會環境中生活著的人,是同他自身以外的各種事件、人、觀念、文化等因素緊密相聯的。因此,他是一個社會的人,無論他是否意識到這一點。所以,他的體驗是快樂還是不快樂,是喜悅還是不幸,都取決于他與其自身之外的各種因素的關系的狀態。平衡理論的作用是討論這些關系的狀態特點給人帶來的種種體驗和隨之產生的后果,其焦點始終對準生活在社會環境中的個人。

P-O-X 三角  個人在社會生活中建立的大部分與他人的關系是通過某些事件形成的。設主體本人為P,他以外的其他人為O,事件為X,這三者構成了環狀的封閉系統,被稱為P-O-X三角。處在三角某一端點的因素都與另外兩個端點的因素有某種關系。這些關系的特點是由主體P的認知和態度決定的。換句話說,每個具體的P-O-X三角都屬于某個特定的個體,隱含于他的心理活動中。當外界的人和事物與主體相互作用時,某種P-O-X三角便成為他當前心理活動的主要內容。其中O和X的內容依特定情景而定。

平衡狀態

關于平衡狀態  就一個具體情況而言,三角上各因素之間的關系特點會給人帶來不同的體驗。這些體驗分別被看作是平衡的或不平衡的。在分析體驗之前,首先應辨清在主體P的立場上三角上各因素之間的關系。

海德認為,三角中每兩個因素之間有兩種可能的關系──正的或負的,無論哪一種都依賴主體的主觀判斷。一般來說,作這一判斷有兩個相關步驟。首先是關聯性,看各因素之間是否存在著實際的或是隱含的關系。這種關系可以是因素之間的相似性或近似性,也可以是由于同屬某個組織而存在的關系。當因素之間存在關聯時,用U表示;若沒有關聯,用-U表示。例如,PUO表示主體和某人存在著某種聯系;O-UX表示主體認為某人與某事件沒有聯系,某事件的發生不是由某人引起的。在關聯性的基礎上,人對因素作進一步評價,即情感評價。這是主體對其他兩因素O和 X的態度傾向以及主體認為因素O對因素X的態度傾向。這種態度傾向或是喜歡的,用L表示;或是不喜歡的,用-L表示。如PLX表示主體喜歡某事件,O-LX表示主體認為某人不喜歡某件事。

完成關聯性判斷和情感評價之后,就可以確定三角上兩因素之間的關系。若兩因素之間具有關聯性,并且情感評價是喜歡,則這兩因素之間的關系是正。就是說,情感評價是在關聯性判斷的基礎上作出的,評價的方向決定著因素之間關系的方向。

當P-O-X三角上各因素之間的關系明確之后,整個三角系統因為因素間正或負的關系有不同情況。按平衡理論的觀點,當處在人的意識活動中的P-O-X三角屬前4種之一時,人的體驗是平衡的;若屬于后4種之一,則人的體驗是不平衡的。所謂平衡狀態就是:當主體發現自己與所喜歡的人對某一事物有共同的看法,或者是當主體發現自己與所討厭的人對某一事物有相反的看法,此時主體的心理體驗是平衡的,沒有沖突感。而不平衡狀態就是:當主體意識到自己與所厭惡的人對某一事件有同一看法,或是當主體發現自己與所喜歡的人對某一事件有相反的看法,此時主體體驗到心理上的不平衡。

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