Widerstand eines LS - jetzt mal allgemein

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Kornsaenger
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#1 erstellt: 07. Mai 2008, 20:34

ich weiß nich ob ich hier überhaupt in der richtigen abteilung bin, muss aber jetzt mal fragen:

wie entsteht in einem lautsprecher der widerstand? hat das einfach was mit dem material zu tun oder ergibt er sich durch induktion udn magnetfluss? wieso ist er aber dann immer 2, 4, (6) oder 8 ohm? (naja, is eigentl ein mitttelwert des wechselstromwiderstands, soweit ich weiß)

und zum zweiten: wieso läuft im PA-bereich alles auf 8 oder gar 16 ohm udn im car-hifi möglichst knapp vor kurzschluss?
hat das was mit der stromaufnahme der endstufen zu tun oder is das nur philosophie?

na bin mal gespannt was ihr so für ideen udn erklärungen habt

m4xz
Inventar

#2 erstellt: 07. Mai 2008, 21:56

Erstmal, ein Lautsprecher hat keinen FIXEN Widerstand, der variiert, je nach Frequenz.
Die Ohm-Werte die immer im Prospekt stehen sind (hoffentlich) die Minimalwerte, die nur mehr geringfügig unterschritten werden dürfen.
Diese Werte sind dann wichtig bei der Verstärkerwahl, nicht jeder Verstärker kann mit jeder Box...

Die hohen Ohm Zahlen im PA-Bereich haben mitunter den Vorteil dass das Lautsprecherkabel weniger den Klang bzw. die Lautstärke beeinflusst.

Je hochohmiger ein Lautsprecher ist, desto geringer merkt man den kabeleigenen Widerstand.

Im Car-HiFi Bereich sieht das wieder anders aus, hier stehen keine hohen Spannungen zur Verfügung, eine Steckdose sucht man ja vergebens in einem Auto

Deswegen kann man nur den Impedanzwert reduzieren, damit man ordentlich Leistung in die Lautsprecher bekommt.
Da aber nun auch die Kabelwiderstände oft sehr zum tragen kommen, müssen die Verbindungen "armdick" sein, damit man eine vernünftige Anlage aufbaun kann

lens2310
Inventar

#3 erstellt: 07. Mai 2008, 22:02

Genauso ist das. Die Impedanz (Wechselstromwiderstand) entsteht durch das Material (meist Kupfer) und deren Menge und der Frequenz . Ist also immer varabel.

Kornsaenger
Gesperrt

#4 erstellt: 08. Mai 2008, 18:17

aber wie kommt es dass ein lautsprecher mit 4ohm entweder 20W oder 2kW haben kann? müsste ja zwangsweise der widerstand durch a) dickeres spulenmaterial größer oder b) nach ohm´schen gesetzt kleiner werden muss
ohh, da fällt mir ein, gleicht sich das wieder genau aus?

PS: ich weiß dass der widerstand frequenzabhängig is

soweit erstmal dank für die erklärung, auf die idee mit dem kabel bin ich nicht gekommen

Amperlite
Inventar

#5 erstellt: 08. Mai 2008, 19:30

lens2310 schrieb:

Genauso ist das. Die Impedanz (Wechselstromwiderstand) entsteht durch das Material (meist Kupfer) und deren Menge und der Frequenz . Ist also immer varabel.

Auch einige andere Faktoren wie die Weiche oder eine Bassreflexabstimmung spielen hier mit hinein.

m4xz schrieb:

Im Car-HiFi Bereich sieht das wieder anders aus, hier stehen keine hohen Spannungen zur Verfügung, eine Steckdose sucht man ja vergebens in einem Auto ;)

Das wär kein Problem, hochtransformiert wird so oder so. Mir ist schleierhaft, wieso man sich hier 2 oder gar 1 Ohm antut.

Kornsaenger schrieb:

P = U² / R
Leistung = Spannung² durch Widerstand

Wenn der Widerstand gleich bleibt, wie erhöhst du also die Leistung?

[Beitrag von Amperlite am 08. Mai 2008, 19:34 bearbeitet]

m4xz
Inventar

#6 erstellt: 08. Mai 2008, 19:54

@ Amperlite:

Weil man im Auto anscheinend mehr Watt braucht als zuhause im schönen Musikraum

Mit 200 Watt kann man nicht angeben, da müssen schon andere Geschütze her.
Wie die Lautsprecher die oft immense Leistung umsetzen ist mir allerdings schauderhaft.
Ich meine WO geht das alles hin??

Mal ganz abgesehn vom dB-Drag, wo sogar 10kW und darüber keine Seltenheit darstellen.
Aber gut da werden auch sinnlose Pegel erzielt, die ohnehin keiner braucht...

Kornsaenger
Gesperrt

#7 erstellt: 08. Mai 2008, 20:24

Amperlite schrieb:

Kornsaenger schrieb:

P = U² / R
Leistung = Spannung² durch Widerstand

Wenn der Widerstand gleich bleibt, wie erhöhst du also die Leistung?

laut meiner literatur ist die formel P=I² * R
also strom zum quadrat multipliziert mit dem widerstand
also je mehr strom desto kleiner der widerstand bei gleicher leistung. aber je höher der widerstand desto niedriger die spannung, also wieder gleiche leistung (hab das jetzt nich ausgerechnet) spannung verhält sich proportional zum strom dank widerstand. soweit ich abe gerade gelesen hab hat das tatsächlich was mit induktion zu tun in diesem fall. bin ich also immernoch da wo ich vorher war

[Beitrag von Kornsaenger am 08. Mai 2008, 20:35 bearbeitet]

m4xz
Inventar

#8 erstellt: 08. Mai 2008, 20:33

Deine Formel sagt aber nicht Strom zum Quadrat multipliziert mit Spannung...

Außerdem frag ich mich langsam worauf du eigentlich hinaus willst mit deinem Thread?

Kornsaenger
Gesperrt

#9 erstellt: 08. Mai 2008, 20:39

m4xz schrieb:

Deine Formel sagt aber nicht Strom zum Quadrat multipliziert mit Spannung...

Außerdem frag ich mich langsam worauf du eigentlich hinaus willst mit deinem Thread?

hubala, hab mich vertippt (habs mal repariert)
das steht eigentl da, wie man es beeinflusst dass der lautsprecher eine impedanz von z.B. 4ohm ergibt

wenn cih z.B. nen pappteler nehm udn da ne leere kloapierrolle draufklebe und um diese nen draht wickel udn noch nen magneten ranhalte (also mit viel fantasie is das dann nen lautsprecher *lol* hat der dann auch 4 oder 8Ohm?

wodurch kommt es das nich ein lautspreche ne impedanz von 3 udn der andere ne impedanz von 17Ohm hat? wieso is das immer nahezu identisch?

Amperlite
Inventar

#10 erstellt: 08. Mai 2008, 20:52

Kornsaenger schrieb:

laut meiner literatur ist die formel P=I² * R

Ebenfalls richtig, nur mit Ohm'schen Gesetz umgestellt. Der Verstärker ist aber eine Spannungsquelle, deshalb ist meine Formel anschaulicher.

also strom zum quadrat multipliziert mit dem widerstand
also je mehr strom desto kleiner der widerstand bei gleicher leistung.

Kornsaenger schrieb:

bin ich also immernoch da wo ich vorher war :(

Du drehst dich im Kreis. Nimm meine Formel, dann ists einfacher.

Widerstand bleibt gleich. Um mehr Leistung zu erhalten, erhöhst du einfach die Spannung.

[Beitrag von Amperlite am 08. Mai 2008, 20:53 bearbeitet]

Amperlite
Inventar

#11 erstellt: 08. Mai 2008, 20:59

Kornsaenger schrieb:

wenn cih z.B. nen pappteler nehm udn da ne leere kloapierrolle draufklebe und um diese nen draht wickel udn noch nen magneten ranhalte (also mit viel fantasie is das dann nen lautsprecher *lol* hat der dann auch 4 oder 8Ohm?

Nein. Stell dir die Schwingspule (aufgewickelt) als langen Draht vor. Der hat erst mal seine Gleichstromwiderstand (abhändig von Material, Länge und Dicke) und der liegt bei 4-Öhmern bei rund 3 Ohm.

Der nächste Schritt ist die Spule unter Wechselspannung - also eine

Induktivität´, die einen Teil der Impedanz ausmacht.

Die nächsten Faktoren sind dann noch etwas komplizierter, denn da spielt die Physik mit Resonanz, Gegeninduktion, etc. mit rein.

All das zusammen gibt dann den Impedanzverlauf wie in diesem harmlosen Beispiel:

Durchgezogene Linie ist die Impedanz, die gestrichelte ist die Phase.

Edit: Obige Angabe ist von Stereophile, ich glaube aber, dass es anders herum ist (gestrichelt=Impedanz).

[Beitrag von Amperlite am 08. Mai 2008, 21:12 bearbeitet]

Kornsaenger
Gesperrt

#12 erstellt: 08. Mai 2008, 21:04

der wechselstromwiderstand (impedanz) lässt sich aber nicht mit 3 bustaben berechnen hab ich gesehen. das wird mittels differenzialrechnung gemacht, leider.

ich kann es aber nicht nachvollziehen, wenn ich die widerstandsformel umstelle und in die leistungsformel einsetze komm ich auf meine formel

rechne mir deine formel mal bitte vor

Kornsaenger
Gesperrt

#13 erstellt: 08. Mai 2008, 21:07

Amperlite schrieb:

Kornsaenger schrieb:

Durchgezogene Linie ist die Impedanz, die gestrichelte ist die Phase.

wen ich aber nen lautsprecher hab mit mehr saft, hab ich also im großen ung ganzen mehr kupfer auf der schwingspule, oder nciht? längere dickere spule hat doch also auhc mehr gleichstromwiderstand? oder etw nicht? wie kommt es aber dass ein kleiner lautsprecher ca den gleichen widerstand hat wie ein großer?

Amperlite
Inventar

#14 erstellt: 08. Mai 2008, 21:15

Kornsaenger schrieb:

ich kann es aber nicht nachvollziehen, wenn ich die widerstandsformel umstelle und in die leistungsformel einsetze komm ich auf meine formel

rechne mir deine formel mal bitte vor

P = U * I
I = U / R
---------
untere Formel oben eingesetzt: P = U * (U / R)
umgestellt: P = U² / R

Kornsaenger
Gesperrt

#15 erstellt: 09. Mai 2008, 14:44

jetzt is mir der unteschied aufgefallen, trotzdem gilt das ohm'sche gesetzt bei wechselstrom nicht

Amperlite
Inventar

#16 erstellt: 09. Mai 2008, 15:06

Kornsaenger schrieb:

jetzt is mir der unteschied aufgefallen, trotzdem gilt das ohm'sche gesetzt bei wechselstrom nicht :(

Natürlich gilt das. Aber eben nur bei ohm'schen Verbrauchern.

ehemals_Mwf
Inventar

#17 erstellt: 10. Mai 2008, 14:10

Kornsaenger schrieb:

Hallo,

Kleiner LS -- kleine Schwingspule, dünner Draht, wenig Windungen (kurz)

Großer LS -- große Schwingspule, dickerer Draht, längerer Draht (viele Windungen, mehrere Lagen).

Das lässt sich in beiden Fällen auf nahezu beliebige Widerstände bringen.
Zu den Gründen für die je nach Anwendung verschieden hohen typischen Ohmzahlen hat m4xz ja schon einiges gesagt.

-------------
Als Wandler (Elektrik - Akustik) muss sich im Widerstand (Impedanz) irgendwo auch die Akustik widerspiegeln (zusätzlich zum elektrischen Widerstand).
Das ist auch der Fall, nur wg. des geringen Wirkungsgrades -- typisch um 1 % -- ist dieser Effekt entsprechend gering.
Bei Hornsysstemen mit z.B. 10 - 20% Wirkungsgrad macht das schon mehr aus.

Speziell im Bereich der Grundresonanz (Feder-Masse) steigt die Impedanz auf ein Vielfaches des Gleichstromwiderstandes an, typisch z.B. 30 Ohm bei einem 4 Ohm-System.

Da die Dinge, -- im wahrsten Sinne des Wortes -- ein wenig komplexer

sind,
haben sich bei Wandlersystemen Ersatzschaltbilder als nützlich erwiesen, wo man die verschiedenen Effekte

-- Drahtwiderstand, Induktivität, Windungszahl, magnetische Induktion, bewegte Masse, Federwirkung der Aufhängung, diverse Reibungsverluste, Membranfläche, akustische Impedanz etc. --

als Primär- und Sekundärseiten eines Transformators sinnvoll zusammenstellt und ihre Effekte berechenbar macht.
Ein Beispiel:

http://www.emk.tu-darmstadt.de/uploads/media/Tauchspulsystem.pdf
Kapitel 2.3, Abbildung 2

Gruss,
Michael

P.S.
Der link ist nicht besonders gut verständlich.
Wenn dich das Thema wirklich im Detail interessiert such ich nochmal was besseres raus.