راه ترقی - استفاده طولانی از وسایل 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. در این مقاله قصد داریم شما را با چرایی تولید حرارت گجت‌ها آشنا کنیم؛ با زومیت همراه باشید. علت داغ شدن دستگاه‌های الکترونیکی
طبق قانون دوم ترمودینامیک، امکان ندارد موتور حرارتی یا دستگاهی با کارایی 100٪ 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.

تا اینجا متوجه شدیم که حرکت اتم‌ها باعث تولد انرژی گرمایی می‌شود؛ اما این موضوع چگونه با حرارت تولیدشده در گجت‌های ما مرتبط است؟ فلزات و نیمه‌هادی‌ها، مواد تشکیل‌دهنده ابزارهای الکترونیکی هستند که در آن‌ها برخی از الکترون‌ها از اتم‌ها جدا می‌شوند. هنگامی‌که دستگاهی را روشن می‌کنیم، نیروی الکتریکی ایجادشده توسط باتری، الکترون‌ها را به حرکت سوق می‌دهد و اطلاعات را از یک جزء به جزء دیگر می‌رساند و برای مثال، باعث تولید تصاویر و صداها می‌شود. وقتی الکترون‌ها در فلزات یا نیمه‌هادی‌‌های یک دستگاه‌ الکترونیکی حرکت می‌کنند، برخورد با یون‌های جامد اجتناب‌ناپذیر است. به میانگین مسافتی که الکترون می‌تواند بین دو برخورد متوالی طی کند، مسیر آزاد متوسط گفته می‌شود که طی آن الکترون‌ها شتاب می‌گیرند و انرژی بیشتری به دست می‌آورند‌.

علت اینکه بعضی از دستگاه‌ها بیشتر از دستگاه‌های دیگر داغ می‌شوند مستقیماً به قدرت پردازش آن‌ها مربوط می‌شود. تمام قطعات الکترونیکی تا حدودی گرما تولید می‌کنند. بعضی از قطعات به خودی خود گرمای بسیار کمی تولید می‌کنند؛ اما وقتی با عناصری مانند پردازنده‌ها و تراشه‌های گرافیکی ترکیب شوند، مقدار کل حرارت تولیدی می‌تواند قابل توجه باشد. فرآیندهای پس‌زمینه یکی دیگر از منابع گرما هستند که هنگام استفاده‌ از سیستم، به‌طور مداوم اجرا می‌شوند. 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.