晶体管(或半导体)的热阻与温度和功耗的关系如下:
公式中，(Ambient temperature)表示环境温度
(Junction temperature)表示晶体管的结温，即包装内半导体裸片的温度。硅片的最高温度一般为150度。
表示功耗，即在此晶体管上消耗的功率。
(Junction?to?Case)表示外壳之间的热阻，内硅片与外壳之间的热阻，大功率晶体管一般采用金属包装，其热阻小于陶瓷，陶瓷小于塑料。
()表示晶体管外壳与散热器之间的热阻。晶体管包装与散热器温度不同。因此，应在两者之间添加垫片或导热硅脂，以进一步降低热阻。
()表示散热器与环境之间的热阻
(Junction?to?Ambient )表示结与环境之间的热阻
当功率晶体管的散热器足够大，接触足够好时，可以认为封装壳温度Tc=Ta(环境温度)，晶体管外壳与环境之间的热阻 Rca=Rcs Rsa=0。此时 Ta=Tj-*P(Rjc Rcs Rsa)演化成公式。 一般给出数据手册：最大允许功耗Pcm、Rjc及(或) Rja等待参数Pcm是指在Tc=25℃或Ta=25℃最大允许功耗。当使用温度大于25时℃有一个降额指标。
以ON公司三级管2N5551为例：
可见，当壳温Tc=25℃最大允许功耗为1.5W，Rjc是83.3度/W。 代入公式Tc=Tj- P*Rjc有：25=Tj-1.5*83.最大允许结温Tj150度。一般芯片的最大允许温度是确定的，半导体裸片的最高温度是固定的，大约150度。
所以，2N允许壳温与允许功耗的关系如下：Tc=150-P*83.3。例如，假设管道的功耗为1W，然后，允许壳温Tc=150-1*83.3=66.7度。使用时必须保证2N5551外壳的温度低于66.7度，不然就会使结温超过150度，可能损坏2N5551。
请注意，如果壳温高于25度，上述计算是基于壳温为25度℃,降低功率。
最大允许功耗1.5W下面的就是降额常数值。规范中给出的降额为12mW/度(0.012W/度）。比如，当Tc=40度，最大功耗降至1.5-0.012*(40-25)=1.32。我们可以用公式来验证这个结论。假设壳温为Tc，然后，功率降低为0.012*(Tc-25)。此时最大总功耗为1.5-0.012*(Tc-25)。将此时的条件代入公式Tc=Tj- P*Rjc得出：Tc=150-(1.5-0.012*(Tc-25))*83.3.公式的建立表明我们的推论没有问题。