استفاده طولانی از دستگاههای الکترونیکی میتواند باعث گرم شدن بیش از حد آنها شود و حرارت ممکن است به اجزای آنها آسیب برساند یا حتی باعث انفجار و آتشسوزی شود؛ اما علت تولید این حرارت چیست؟
وسایل الکترونیکی جزئی جدانشدنی از زندگی امروزی ما شدهاند و با استفاده از لپتاپ، تلفن هوشمند یا تبلت ساعتها به وبگردی، بازی و گپ زدن با دوستانمان میپردازیم. احتمالاً خیلی از ما متوجه شدهایم که این گجتها پس از مدتی استفاده، کمکم داغ میشوند.
داغ شدن وسایل الکترونیکی گاهی میتواند عواقب جدی در پی داشته باشد. وبسایتها و ویدیوهای یوتیوب زیادی وجود دارند که بعضی از آنها روشهای مطمئن و بعضی راهکارهای غیر عقلانی و نادرستی برای کاهش دمای گجتها پیشنهاد میکنند. صرف نظر از پیدا کردن بهترین روش برای خنک کردن دستگاه، آیا تاکنون به این فکر کردهاید که علت داغ شدن وسایل الکترونیکی چیست؟
اگر تابهحال در مورد این موضوع کنجکاو شده و برای یافتن پاسخ آن در گوگل جستجو کرده باشید، احتمالا با پاسخهایی مثل مسدود شدن پورتهای تهویه توسط گردوغبار یا عملکرد نادرست فن و خنککننده مواجه شدهاید؛ اما متأسفانه این پاسخها، علت صحیح داغ شدن گجتها را توضیح نمیدهند.
علت داغ شدن دستگاههای الکترونیکی
طبق قانون دوم ترمودینامیک، امکان ندارد موتور حرارتی یا دستگاهی با کارایی ۱۰۰٪ وجود داشته باشد؛ بلکه همواره مقداری از انرژی بهصورت گرما تلف میشود. بهعنوان مثال، نمیتوانیم اتومبیلی داشته باشیم که تمام سوخت خود را صرف حرکت کند و همیشه مقداری از این سوخت بهصورت انرژیهای دیگری مثل گرما تلف میشود.
تا اینجا میدانیم که هرگاه انرژی به مصرف برسد، مقداری از آن به شکل گرما تلف میشود. از آنجا که لوازم الکترونیکی از انرژی استفاده میکنند و باعث تولید حرارت اتلافی میشوند، نیاز دارند به شکلی خنک شوند. معمولاً حرارت ناشی از دستگاهها به وسیلهی فنها به خارج از سیستم هدایت میشود.
تقریباً تمام مدارهای الکترونیکی برای محدود کردن جریان الکتریکی شامل «مقاومت» هستند. مقاومت باعث میشود قسمتهای حساس سیستم مانند پردازنده و ماژول رم بتوانند مقدار مناسبی جریان الکتریکی دریافت کنند. دریافت بیشازحد جریان الکتریکی باعث مختل شدن عملکرد صحیح قطعات و خراب شدن دستگاه خواهد شد. آن مقدار انرژی که در مقابل جریان یافتن آن به یک قطعه، مقاومت شده است، باید بهگونهای مصرف شود؛ بنابراین به شکل حرارت درمیآید و تلف میشود.
در لوازم الکترونیکی جدید، تعداد ترانزیستورها بسیار زیاد است و همین امر باعث تولید بیشتر گرما میشود. پردازندهها از میلیاردها ترانزیستور کوچک تشکیل شدهاند که برای اجرای برنامهها، خاموش و روشن (۰ و ۱) میشوند. از آنجایی که پردازندهها در هر ثانیه چند میلیارد چرخه را طی میکنند، این ترانزیستور میتوانند گرمای قابل توجهی تولید کنند. هرچه کاری که با سیستم انجام میدهید، سنگینتر باشد (بازی کردن و ویرایش ویدئو)، ترانزیستورهای بیشتری نیاز به تغییر وضعیت دارند و در نتیجه گرمای بیشتری در دستگاه ایجاد خواهد شد.
دلیل دیگر افزایش دما در دستگاههای الکترونیکی
یکی از دلایل بالا رفتن حساسیت دستگاههای مدرن به گرما و داغ شدن بیشتر گجتها، کاهش اندازه و نازک شدن آنها است. با کوچک شدن ابعاد نهتنها فضای کمتری برای جریان هوا و خنک شدن دستگاه وجود دارد، بلکه اجزای سازنده به یکدیگر نزدیکتر میشوند و این بدان معنی است که انتقال گرما در بین اجزای دستگاه، با سرعت بیشتری صورت میگیرد. ایجاد طراحی زیبا که بهراحتی حرارت زیادی تولید نکند، یک کار تیمی است که نیاز به همکاری چندین بخش طراحی از جمله تیمهای طراحی صنعتی و مهندسی حرارت دارد.
علاوه بر عناصر بالا فاکتورهای دیگری چون حسگرهای دما در تمام اجزای داخلی و همچنین در کیس خارجی، بار CPU و GPU، سرعت فن و باتری در مقدار تولید حرارت دخیل هستند.
