Milyen vastagságú hangszóró kábel szükséges egy 80wattos hat ohmos hangfalhoz, és milyen hosszan hosszabbítható?

Mivel

P = U^2/R

ebből következőleg

U = sqrt(P * R) = sqrt(80 W * 6 ohm) = 22 V

és mivel

R = U / I

így

I = U / R = 22 V / 6 ohm = 4 A

Tehát 22V és 4 A - ezek az alapadatok, ezeket adhatod meg az alábbi:

[link]

kalkulátorban.

Van egy minimális keresztmetszet, amely a hangszórón folyó maximális áramtól függ:

A hangszórón folyó áram: I=√(P/Rh)=√(80/8)=3,65 A

6 A-hez 1 mm² elegendő, a 3,65 A-hez is megfelel, ennél kisebbet igen kis hosszak esetén sem célszerű használni.

Hangszóró esetén a feszültségesésnél lényegesebb szempont, hogy a kábelen lehetőleg kis veszteség keletkezzen. Az erősítőt terhelő impedancia: R=Rk+Rh. Az erősítők kimeneti ellenállása igen kicsi, ezért a kismértékű terhelő impedancia változás miatt a kimeneti feszültségük alig változik, állandónak tekinthető.

Az erősítő leadott teljesítménye: Pe=I²·(Rk+Rh)

A hangszóróra jutó teljesítmény: Ph=I²·Rh

A kábelen keletkező veszteség: Pv=I²·Rk

A hatásfok: η=Ph/Pe=Rh/(Rk+Rh)

A cél az, hogy a hatásfok minél nagyobb legyen, ehhez kis Rk kell, természetesen az ésszerűség határain belül.

A hatásfok egyenletéből kifejezve a kábel ellenállását: Rk=Rh(1/η−1)

A kábel ellenállása: Rk=2·ϱ·ℓ/A

Ezt behelyettesítve az előző egyenletbe: 2·ϱ·ℓ/A=Rh(1/η−1)

Kifejezve a keresztmetszetet: A=(2·ϱ·ℓ)/Rh(1/η−1)

ϱ: a kábel fajlagos ellenállása, rézre: ϱ=0,0175 Ωmm²/m

ℓ: a kábel hossza, a 2-es szorzó az oda és visszavezetés miatt kell.

Például, ha ℓ=10 m és a hatásfok η=99%, akkor a szükséges keresztmetszet:

A=(2·ϱ·ℓ)/Rh(1/η−1)=(2·0,0175·10)/8·(1/0,99−1)=4,3 mm²

Megfelel a 4 mm²-es szabványérték. Ebben az esetben kb. 0,8 W lesz a veszteség, ami a 80 W mellett elhanyagolható. Azt még hozzá kell tenni, hogy a kábel ellenállása hozzáadódik a hangszóróéhoz, ezért az erősítőből kivehető maximális teljesítmény valamelyest csökken. Minél nagyobb a hossz és az elérni kívánt hatásfok annál nagyobb keresztmetszetű kábel kell.

Egy másik szempont, hogy a kábel ne nagyon növelje az erősítő kimeneti ellenállását, mert akkor a hangszóró csillapítása romlik. Ez is abba az irányba mutat, hogy a kábel ellenállása minél kisebb legyen.