RE: Poste dein STRG-V
@HMND:
Wegen der Sache mit der Lautsprecher- und "Endstufen"-Impedanz... eine einfache Analogie wäre irgendein anderer Verbraucher, sagen wir eine eine Glühlampe (um es einfach zu halten davon ausgehend, dass die Glühlampe sich hier wie ein einfacher Widerstand verhielte, nix da Kaltleiter..).
Eine 50 Watt-Glühlampe für Netzbetrieb (230 Volt) hat einen größeren Eigenwiderstand als eine 50 Watt-Glühlampe für 12 Volt-Batteriebetrieb. Das versteht man auch recht schnell, denke ich: bei 230 Volt muss weniger Strom fließen, um die 50 Watt auszunutzen.
Leistung = Spannung * Stromstärke
50 Watt = 230 Volt * Stromstärke
50 Watt = 230 Volt * 0,22 Ampere
50 Watt = 12 Volt * 4,17 Ampere
Spannung / Stromstärke = Widerstand
230 Volt / 0,22 Ampere = 1045 Ohm
-> Ein Widerstand, der bei 230 Volt 0,22 Ampere fließen lässt, hat einen Wert von ca. 1045 Ohm.
12 Volt / 4,17 Ampere = 2,9 Ohm
-> Ein Widerstand, der bei 12 Volt 4,17 Ampere fließen lässt, hat einen Wert von ca. 2,9 Ohm. Das ist deutlich kleiner als über 1000 Ohm.
Wenn die Spannung erhöht wird, erhöht sich beim ohmschen Widerstand proportional auch die fließende Stromstärke. Wenn die Spannung bei der 12 Volt-Lampe auf 230 Volt erhöht würde, müsste theoretisch unglaublich viel Strom fließen:
I = U / R
I = 230 Volt / 2,9 Ohm = 79,3 Ampere
230 Volt * 79,3 Ampere = 18239 Watt
Die 12 Volt/50 Watt-Glühlampe würde das aber nicht aushalten, würde durchbrennen, da der kleine 50 Watt-Glühfaden nie im Leben fast 20 Kilowatt in Wärme und Licht umwandeln kann, ohne zu schmelzen.
Genauso würde die Spannungsquelle (sagen wir ein Netzteil), die nicht für viel mehr als 50 Watt ausgelegt ist ist, es nicht schaffen, plötzlich die beinahe 360-fache Leistung zur Verfügung zu stellen, sie würde überlastet (im Netzteil würde zum Beispiel der Trafo anfangen heiß zu werden und Isolierlack würde schmelzen, Spannungsregler und andere Halbleiter würden überhitzen und durchbrennen).
Wenn die Analogie der Glühlampe und des Netzteils durch einen Lautsprecher und einen Verstärker, welcher auch ein Netzteil enthält, ersetzt wird, kann man sich den Sinn der Ohm-Angaben auf Lautsprechern und Verstärkern ergründen:
Ein 50 Watt-Lautsprecher mit größerem Widerstand (z.B. üblicherweise 8 Ohm) ist hier die 230 Volt-Glühlampe (die hatte ja einen Widerstand von fast 1000 Ohm).
Ein 50 Watt-Lautsprecher mit kleinerem Widerstand (z.B. üblicherweise 4 Ohm) ist die 12 Volt-Lampe (die hatte ja nur einen kleinen Widerstand von 2,9 Ohm).
Damit der 50 Watt-Lautsprecher mit 8 Ohm so viel leistet wie der mit 4 Ohm (der Hälfte von 8 Ohm), muss aufgrund des größeren Widerstands die Spannung, die der Verstärker liefert, doppelt so hoch sein. Der Stromverbrauch ist trotz der größeren Spannung dann aber kleiner, er liegt nur bei der Hälfte des Verbrauchs des niederohmigen Lautsprechers. Die Leistung, Spannung mal Strom, bleibt (bei vollem Ausnutzen des Lautsprechers) gleich bei 50 Watt.
Mh. Hoffe du verstehst was ich meine ...:
Wenn ich jetzt einen 50 Watt-Lautsprecher mit 8 Ohm an einen Verstärker anschließe, der laut Angabe auf dem Gehäuse "50 Watt bei 8 Ohm" liefern kann, passt es ganz genau; der voll aufgedrehte Verstärker bringt den Lautsprecher bis an sein Auslenkungslimit, aber nicht weiter und der Lautsprecher bringt das Verstärkernetzteil bis an sein Limit, aber nicht weiter.
Schließe ich an den gleichen Verstärker einen 4 Ohm-Lautsprecher an, zieht dieser schon bei einem zur Hälfte aufgedrehten Lautstärkeregler den maximalen Strom, den das Verstärker-Netzteil liefern kann. Der Lautsprecher gibt jetzt die Hälfte seiner Möglichen Leistung ab, der Verstärker auch, allerdings kann er nicht noch mehr Strom liefern, nur mehr Spannung ginge. Wenn die Spannung aber (durch den Lautstärkeregler) weiter erhöht würde, stiege der Strom zwangsweise mit an; denn der Lautsprecher ist ja ein Widerstand (siehe oben: "Wenn die Spannung erhöht wird, erhöht sich beim ohmschen Widerstand proportional auch die fließende Stromstärke."). Das Netzteil des Verstärkers würde dann überlastet und heiß werden – im schlimmsten Fall durchbrennen und den Verstärker zerstören.
Schließt man an den Verstärker eine höherohmigere Last als 8 Ohm an, zum Beispiel einen 16 Ohm/50 Watt-Lautsprecher, kann man ihn auf jeden Fall voll aufdrehen. Aber selbst dann kann der Lautsprecher nur die halbe für ihn mögliche Leistung abgeben, denn erst bei der doppelten Spannung als wie bei Vollast auf 8 Ohm lässt er so viel Strom fließen wie er benötigt, um 50 Watt umzuwandeln; mit einem 50 Watt/16 Ohm-Lautsprecher lässt sich am 50 Watt/8 Ohm-Verstärker maximal die halbe Leistung des Lautsprechers ausnutzen.
Auf dem Verstärker stände folglich folgendes:
"Leistung:
25 Watt an 4 Ohm
50 Watt an 8 Ohm
25 Watt an 16 Ohm"
Die meisten Verstärker, die heute erhältlich sind, sind laut Angaben auf einen kleineren Widerstand als 4 Ohm (Impedanz meist 2 Ohm) und somit einen hohen Stromoutput bei kleiner Spannung optimiert; so kommt es, dass viele Endstufen Angaben wie diese hier haben:
"Yamaha P5000S:
2x 1300 W / 2 Ohm
2x 700 W / 4 Ohm
2x 500 W / 8 Ohm"
Hier mal ein Beispiel, das meinem ähnlicher ist; bei dem man sieht, dass manche Endstufen auch auf 4 Ohm optimiert sind:
LAB Gruppen IPD 2400:
2x 800 Watt / 2 Ohm
2x 1200 Watt / 4 Ohm
2x 600 Watt / 8 Ohm
2x 350 Watt / 16 Ohm
Man sieht bei den Beispielen, dass die Sache irl nicht so linear ist wie in meinem Beispiel (genau doppelte Leistung/halbe Leistung).
Grundsätzlich also nochmal zusammengefasst bedeutet die Sache:
Schließt du einen Lautsprecher mit 8 Ohm und einer bestimmten Wattzahl an einen Verstärker mit selbiger Wattzahl an, auf dem die größte Leistung zu 4 Ohm zugeordnet geschrieben steht (also im Volksmund ein "4 Ohm-Verstärker"), verschenkst du ca. die Hälfte der möglichen Leistung:
- Da die maximale Ausgangsspannung des auf 4 Ohm optimierten Verstärkers bei der Hälfte dessen liegt, was der 8 Ohm-Lautsprecher bräuchte, um seine Maximalleistung abzugeben (=voll ausgelenkt zu werden)
- Des Verstärkers Netzteil wird nur halb so viel Strom liefern müssen, wie es eigentlich maximal könnte
Schließt du einen Lautsprecher mit 2 Ohm und 100 Watt an einen 400-Watt-Verstärker an, auf dem die größte Leistungsangabe 8 Ohm zugeordnet ist (ein "8 Ohm-Verstärker"), kannst du ganz genau voll aufdrehen, ohne den Verstärker zu beschädigen; denn wenn du voll aufdrehst, muss der Verstärker bei 2 Ohm 4 mal so viel Strom liefern wie bei 8 Ohm, und bei 8 Ohm würde er 400 Watt schaffen. Bei 2 Ohm schafft er also immerhin noch ein Viertel der Leistung, nämlich die 100 Watt, die wir genau brauchen.
Alsooo:
- Verstärker erzielen bei einer bestimmten Lautsprecherimpedanz maximale Leistung, da bei dieser Impedanz der vom Verstärker lieferbare Strom und die lieferbare Spannung gleichzeitig ans Limit kommen.
- Sehr viele (die meisten?) Verstärker sind auf niedrigere Impedanzen "optimiert", die Leistungsangabe bei 2 Ohm ist meist dir Höchste. Keine Ahnung wieso genau ... ist aus technischen Gründen wohl einfach sinnvoll/billig machbar/wasweißich. Dadurch kommt es, dass höherohmigere Boxen mit gleicher Leistung meist eine größere Verstärkerleistung benötigen als niederohmigere Boxen/dass auf den Verstärkern die verfügbare Leistung mit steigender Impedanz als abnehmend vermerkt ist.
- Ein kleinohmiger Lautsprecher wird einen Verstärker für hohe Impedanzen "kurzschließen", indem er mehr Strom als möglich fordert, und den Verstärker somit zerstören. Ein sehr hochohmiger Lautsprecher kann schlimmstenfalls einfach nur extrem leise sein, obwohl der Verstärker voll aufgedreht ist. So wie eine 230 Volt-Glühlampe an einer 12 Volt-Batterie nur kaum sichtbar glimmt.
Ich hoffe ich konnte dein Leben bereichern, HMND... :3
Bitte sag doch grad, ob du es verstanden hast.
Und tja, ich schreibe halt gerne lange Texte, wenn sie auf technischen Tatsachen beruhen. Hab es halt versucht einfach zu erklären... und das ist oft nicht einfach.
Wenn ich irgendwo logische Fehler drinhabe, bitte sagen, Nic0. Obwohl du dir den Text wahrscheinlich garnicht antust. D:
(Dieser Beitrag wurde zuletzt bearbeitet: 13.05.2016 von FlaK.
Bearbeitungsgrund: Bei Glühlampenanalogie grundsätzlich falsch gerechnet...latenightpls o.o
)
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