Servus, hoffe ich bin hier jetz im richtigen Forum. Es geht um folgende Aufgabe bei der die Lösung bekannt ist, aber leider nicht der Rechenweg. Ein Verstärker würde bei Leistungsanpassung 20W an einen 4 Ohm Lautsprecher abgeben. Welche Leistung würde an einem 8 Ohm Lastwiderstand abgegeben? Richtig wäre 17,77W. Könnte mir bitte jmd. den Rechenweg erklären? Danke MfG
Leistungsanpassung heißt, dass es eine ideale Spannungsquelle mit Innenwiderstand gibt. Der Lautsprecher ist mit seinen 4 Ohm so gewählt, dass die Leistung an diesen 4 Ohm maximal ist. Wenn man das rechnet, kommt man darauf, dass der Innenwiderstand auch 4 Ohm sein muss (Bedingung für Leistungsanpassung).
Jetzt brauchst Du noch das Ohmsche Gesetz plus die Erweiterung um die Leistung: U = I * R P = U * I P = I^2 * R P = U^2 / R und schon hast Dus.
also: I = √P / R = 2.236A P = I^2 * R = 2.236A * 8 Ohm = 17.88 W Ist das dann ein Rundungsfehler oder doch falsch gerechnet?
der Strom bleibt nicht gleich, wenn du den Widerstand änderst. Nur die Spannung, die die Spannungsquelle vor ihrem Innenwiderstand liefert, ist konstant. aja und man sollte sich bewusst sein, dass Lautsprecher nicht mit Gleichstrom laufen, aber da müsste sich eher der Aufgabensteller an die Nase fassen ^^
Rechne besser über die Spannung. Das ist eingänglicher. Deine reale Spannungsquelle besteht also aus einer idealen Spannungsquelle, dem Innenwiderstand (den weisst Du jetzt ja) in Reihe und deinen 4 Ohm Belastung. Daraus errechnest Du jetzt die Spannung der idelaen Spannungsquelle. Dann ersetzt Du die 4 Ohm belastung durch 8 Ohm, rechnest dir jetzt Spannung und oder Strom an den 8 Ohm aus und dann die Leistung.
Und als Zusatzaufgabe rechnest du jetzt noch aus welche Gesamtleistung die reale Spannungsquelle haben muss :-)
Du must erst mal die Quellenspannung ausrechnen ( Elektromotorische Kraft ) also die Spannung vor dem Innenwiderstand. 20V an 4 Ohm entspricht Wurzel aus ( 20W * 4 Ohm ) = 8,994V Die Quellenspannung ist ( da Leistungsanpassung vorliegt ) genau doppelt so groß, also 8,994V *2= 17,988V, da dem 4 Ohm Last ja der Innenwiderstand von 4 Ohm in Reihe liegt. Ist die Last jetzt 8Ohm groß, dann fliest ein Strom von 17,988V/ ( 4 Ohm + 8 Ohm ) = 1,499Amp. ( Die 4 Ohm sind der Innenwiderstand der Quelle ). Jetzt kann man die Spannung an der 8 Ohm Last ausrechnen. U= 1,499 Amp * 8 Ohm= 11,992V. Die Leistung an der 8 Ohm Last beträgt 11,992V * 1,499Amp = 17,976 Watt. So ich hoffe das sich jetzt bei mir kein Fehler eingeschlichen hat. Ralph Berres
danke
jetzt hab ichs verstanden.
Zusatzaufgabe von Udo:
U innen = R * I
= 4 Ohm * 1,499 A
= 5,996 V
P innen = 5,996 V * 1,499 A
= 8,98 W
P ges. = 17,97 W + 8,98 W
= 26,96 W
hoffe das stimmt so :)
Aufageb aus der EGS Prüfung :D damit quäle ich mich auch gerade :(
und hoffentlich verschwinden bald diese Aufgaben zu Leistungsanpassungs-Berechnung anhand von Verstärkern und Lautsprechern, da gibt es nämlich keine Leistungsanpassung. Aber das scheint in die Holzköpfe der PAL-Prüfungserstellungsausschüsse nicht reinzugehen. Anscheinend bestehen diese Ausschüsse nur aus Rentnern die noch im Zeitalter der Röhren und 100V-ELA-Technik leben.
Das stand hier garnicht zur Diskusion. Mir ist auch klar das der moderne NF Leistungsverstärker einen Innenwiderstand hat der im Miliohmbereich liegt. Wobei es egal ist ob Röhren, oder Transistorverstärker. Der niedrige Innenwiderstand erfolgt in erster Linie durch die starke Gegenkopplung. Was die Stromergiebigkeit betrifft, ist es dann wieder ein anderes Thema. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Wobei es egal ist ob Röhren, oder Transistorverstärker Sorry, aber bei Röhrenverstärkern hast du Leistungsanpassung. Der Ausgangsübertrager transformiert die geringe Lautsprecher-Impedanz auf die hohe Ausgangsimpedanz der Röhre (bei einer EL84 in Eintakt-A-Betrieb sind das z.B. 5,2 kOhm).
Das stimmt nur bei einen nicht gegengekoppelten Röhrenverstärker. Sobald du díe Ausgangsspannung auf der Sekundärseite des Ausgangstrafos als Gegenkopplungsignal auf den Eingang zurückführst, sinkt die Ausgangsimpedanz extrem ab. Das kannst du auch nachmessen. Die Grenze ist gegeben , wenn der Strom nicht mehr ausreicht. Das gilt übrigens genauso für den Transistorverstärker, sofern er sinnvollerweise eine Strombegrenzung hat. Hat er die nicht, geht die Endstufe bei Kurzschluss augenblicklich kaputt. Wegen des extrem geringen Innenwiderstand, liefert die Transistorendstufe bei fehlender Strombegrenzung einen extrem hohen Strom , die die Transistoren nicht mehr verkraften. Bei gegengekoppelten Röhrenendstufen ist die Ausgangsspannung bei niedriger Aussteuerung fast unabhängig von der Last. Messe die Ausgangspannung bei gleicher Ansteuerung mit 4Ohm Last und ohne Last. Bei Leistungsanpassung ,müsste sich die Ausgangsspannung ohne Last verdoppeln, was sie bei einen gegengekoppelten Röhrenverstärker definitiv nicht tut. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Messe die > > Ausgangspannung bei gleicher Ansteuerung mit 4Ohm Last und ohne Last. Ja ne, ist klar..ohne Last..bei Röhrenverstärkern?! Wenn du da keine besondere Schutzschaltung für die Endstufenröhren und Ausgangsübertrager hast kommt das gut ;) Ralph Berres schrieb: > Bei Leistungsanpassung ,müsste sich die Ausgangsspannung ohne Last > > verdoppeln, was sie bei einen gegengekoppelten Röhrenverstärker > > definitiv nicht tut. Ja, weil er dann kaputt ist.
... schrieb: > Ja, weil er dann kaputt ist. Was nur dann stimmt, wenn die Röhrenendstufe nicht gegengekoppelt ist was bei deiner Endstufe offensichtlich der Fall ist, sonst würdest du nicht so argumentieren. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Was nur dann stimmt, wenn die Röhrenendstufe nicht gegengekoppelt ist Ob die gegengekoppelt ist oder nicht. Auf jeden Fall wird die durch den Leerlauf entstehende hohe Lastimpedanz zur Primärseite übertragen und führt dort zu sehr hohen Spannungsspitzen die sich sowohl in den Endstufenröhren, als auch im Übertrager entladen werden.
Es wird aber augenblicklich durch die Gegenkopplung die Ansteuerung soweit reduziert, bis die Ausgangsspannung wieder die gleiche ist wie mit Last. Insofern entsteht auf der Primärseite auch keine höhere Spannung als mit Last. Das ist durch das feste Übersetzungsverhältnis nun mal vorgegeben. Gefährlich wird es erst, wenn die Endstufe übersteuert wird. ( Aber das setzen wir mal Gitarristen einfach mal vorraus -:) ). Ich habe auch schon einige Gegentakt Röhrenendstufen gebaut, allerdings immer mit einer relativ kräftigen Gegenkopplung und mit Schirmgitteranzapfungen an dem Ausgangstrafo. Mir ist noch nie eine Endstufe im Leerlauf abgeraucht. Nicht gegengekoppelte Gitarrenendstufen dagegen schon. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > und mit > Schirmgitteranzapfungen an dem Ausgangstrafo. Aha, so langsam rückst du mit deinen Tricks raus um eine Spannungsüberhöhung zu vermeiden. :)
@... was hat das jetzt mit der ursprünglichen Frage zu tun? Ich habe vor 30 Jahren auch keinen Röhrenverstärker im Leerlauf zerstören können.
... schrieb: > Aha, so langsam rückst du mit deinen Tricks raus um eine > > Spannungsüberhöhung zu vermeiden. :) Der einzige Trick ist die Gegenkopplung, welche den Innenwiderstand der Endstufe stark vermindert. Die Schirmgittergegenkopplung trägt allerdings auch einen Teil dazu bei. Der größte Teil ist aber die Gegenkopplung von der Sekundärseite des Ausgangstrafos auf die Kathode der Eingangsröhre. Ralph Berres
karadur schrieb: > was hat das jetzt mit der ursprünglichen Frage zu tun? Nichts mehr. Aber ist schön mit Ralph zu diskutieren. :))
PAL Aufgabe: Ein Verstärker würde bei Leistungsanpassung 20W an einen 4 Ohm Lautsprecher abgeben. Welche Leistung würde an einem 8 Ohm Lastwiderstand abgegeben? Im Tabellenbuch unter Leistungsanpassung: In dem Fall: Ri=RL Tip: Wenn ihr die Zwischenergebnisse im Taschenrechner stehen läst, kommt ihr auf den Wert! Macht euch nicht von den ganzen Formeln verrückt. Ohmsches Gesetz Reihenschachaltung!!! Bei 4 Ohm: I = √ aus P/R = √ aus 20/4 = √5 = 2.236067977A Ug = I*Rg(Ri+Rl) = 2,236A*8 Ohm (4+4) = 17,88854382 V Jetzt wird der 4 Ohm (Lautsprecher) gegen 8 Ohm getauscht, dh. Ri bleibt 4 Ohm beim selben Versterker. In der Aufgabe steht nicht das er automatisch angepasst wird oder es ein anderer Verstärker ist. Also RL = 8 Ohm: I = Ug / Rg(Ri+RL) = 17,88854382 V / 12 Ohm = 1,490711985 A P = I² * R = 1,490711985 A² * 8 Ohm = 17,77777778 W = 17.78 W An der Stelle muss man sagen; das es in der PAl Aufgabe ein Rundungsfehler ist.
Beitrag #6176138 wurde von einem Moderator gelöscht.
Armin schrieb: > Wenn man das rechnet, kommt man darauf, dass der Innenwiderstand auch 4 > Ohm sein muss (Bedingung für Leistungsanpassung). altbekannt URIPUI schrieb: > In dem Fall: Ri=RL falsch wenn schon denn Ri=Ra wenn Ri der Innenwiderstand ist dann ist Ra der Aussenwiderstand, ausserdem ist das Leichenschändung, der Thread ist von 2010 und wenn er bis heute nicht die Lösung gefunden hat ist es eh egal!
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