Resistans
För information om instrumentingångar med hög inimpedans, se artikeln om Hi-Z.
Innehåll
Introduktion
Impedans är en frekvensberoende resistans (motstånd), men när man räknar på det, så förenklar man det normalt till en vanlig resistans. Impedans mäts - liksom resistans - i Ohm efter Georg Ohm. Det är en SI-enhet (International System of Units) och har symbolen Ω.
Definition
En Ohm är definierat som motståndet i en ledare som producerar en potentialskillnad (alltså skillnad i spänning) av en volt när en ampere ström leds genom den.
Ohms Lag
R = V/I
R = P/I^2
Där
R = Resistans (Ohm)
V = Spänning (Volt)
I = Ström (Ampere)
P = Effekt (Watt)
Att räkna praktiskt med Ohm
Det finns många situationer där du kan behöva räkna ut resistansen i en krets. En väldigt vanlig applikation är när du behöver räkna ut impedansen i en högtalarlåda för att se till att utgångstransformatorn i en förstärkare inte överbelastas. För att räkna ut den totala impedansen behöver du först veta om det är serie- eller parallellkopplat.
Seriekoppling är riskfritt, men vid parallellkoppling gäller det att vara noga med att slutsteget inte överbelastas. Om högtalarnas resulterande impedansen blir för låg, så dras nämligen högre ström genom slutsteget och om strömuttaget blir för högt där, så kommer slutsteget att gå sönder. Kontrollera alltså alltid specifikationerna på slutsteget innan du parallellkopplar högtalare!!!
Serie
När motstånd är kopplade i serie adderas impedansen till en total. I praktiken innebär det alltså att om exempelvis har två 8-Ohmselement seriekopplade, blir kopplingens totala impedans 8Ω + 8Ω = 16Ω.
Parallell
Att räkna med motstånd som är parallellkopplade är lite mer avancerat. Det totala motståndet av parallellkopplade resistorer är omvänt proportionellt till de enskilda motstånden (svårt att uttrycka på svenska, någon får gärna fylla i). Det innebär:
R = total resistans
R1 = motstånd 1
R2 = motstånd 2
1/R = 1/R1 + 1/R2
Vilket alltså i praktiken innebär att den totala impedansen i en högtalarlåda med två parallellkopplade 8-Ohmselement blir:
1/R = 1/8Ω + 1/8Ω
1/R = 2/8Ω
1/R = 1/4Ω
R = 4Ω
och därmed en fjärdedel jämfört med om elementen hade varit kopplade i serie.
Praktiskt miniräknar-knappande utan att behöva tänka så mycket på formlerna:
- Slå in den första impedansen och tryck på 1/x-knappen.
- Tryck på +.
- Slå in den andra impedansen och tryck på 1/x-knappen.
- Tryck på = och sedan 1/x-knappen.
- Klart! :)
Ett sätt att enkelt kontrollera om man har räknat rätt, är att man vet att den resulterande impedansen vid parallellkoppling, alltid blir lägre än det högtalarelement som har lägst impedans - exempelvis om man parallellkopplar ett 8-ohms element och ett 4-ohms element, så blir resultatet lägre än 4 ohm. Använd ovanstående formel, så blir resultatet 2,6667 Ohm - som är lägre än 4 Ohm och man har alltså lyckats undvika att vända på siffrorna någonstans...
Blandning
Trots att både parallell- och seriekoppling är mycket användbart är det väldigt vanligt att man använder båda delarna i en verklig applikation. Om vi fortsätter med exemplet med högtalare blir det här väldigt användbart när man har flera element än två i en högtalare. I de klassiska 4x12"-högtalarlådorna för gitarr skulle impedansen bli för hög för de flesta gitarrförstärkare (fyra 8Ω-element hade inneburit 32Ω och majoriteten av gitarrförstärkarna kan inte hantera större impedans än 16Ω). Lösningen kan vara att använda fyra 16Ω-element där de parvis är kopplade i serie men varje par är kopplat parallellt. Med andra ord:
16Ω + 16Ω = 32Ω
16Ω + 16Ω = 32Ω
1/32Ω + 1/32Ω = 2/32Ω = 1/16Ω
-> R = 16Ω
Och det här är nog den vanligaste impedansen på en 4x12"högtalare. Anledningen är att när man har två högtalarlådor (en så kallad helstack) motsvarar det två grupper av högtalarelement kopplade parallellt. För gitarrförstärkaren innebär alltså det här att impedansen blir:
1/R = 1/16Ω + 1/16Ω = 2/16Ω = 1/8Ω
R = 8Ω
vilket ju återigen är en väl vald impedans för en gitarrförstärkare. Om varje högtalarlåda hade varit 8-Ohms högtalare istället, hade två av dem alltså inneburit 4 Ohms impedans för gitarrförstärkaren, och det är inte alla förstärkare som kan hantera så låga impedanser på grund av det högre strömuttaget som lägre impedans innebär.
Att mäta motstånd
När man mäter motstånd brukar man använda en multimeter. (BILD?)
