Puterea este abilitatea de a lucra, fie că este vorba de ridicarea ascensoarelor sau de zgomot. Când treceți curent printr-un fir, transmiteți puterea de la sursă la punctul de utilizare. Unul dintre avantajele majore ale electricității este că putem face treaba dezordonată de a genera energie în Nevada și de a o folosi convenabil în camera de zi.

atunci când

Unitatea de putere este wattul, numit după James Watt, renumit pentru motoarele cu aburi. Puterea disponibilă într-un circuit electric este

P = putere în wați

E = emf în volți

I = curent în amperi.

Desigur, curentul printr-un fir este controlat de impedanță - de obicei cunoaștem impedanța și tensiunea și folosim formula derivată

Este important să observați că puterea se va schimba pe măsură ce pătratul tensiunii. Dacă controlăm curentul printr-o rezistență cunoscută, această formulă are aceeași moralitate.

Multe dispozitive electronice produc căldură ca efect secundar al utilizării lor principale. De exemplu, rezistențele și transformatoarele se încălzesc pe măsură ce curentul trece prin ele. Căldura nu este bună pentru nimic (ci dimpotrivă), dar trebuie să fim conștienți de aceasta, astfel încât să nu încercăm să trecem suficient curent prin ceva pentru a o arde. Majoritatea dispozitivelor au o putere nominală maximă - pentru a depăși această valoare este riscul de distrugere. Majoritatea rezistențelor, de exemplu, sunt evaluate la un sfert de watt. Deci, cât de multă tensiune putem aplica în siguranță unui rezistor de 100 ohmi?

În lumea audio, încă auzi multe discuții despre „potrivirea impedanțelor”. Ce inseamna asta? Orice dispozitiv cu o ieșire reală va avea o anumită impedanță între circuitul de alimentare a semnalului și mufa de ieșire. Iată câteva structuri tipice de ieșire:

Triunghiurile reprezintă amplificatoare sau o altă sursă de curent. Există întotdeauna o combinație de rezistențe, condensatori și/sau transformatoare pentru a regla tensiunea de ieșire și a proteja sursa de curent de scurtcircuite. Orice ar fi după ce sursa curentă va avea impedanță - de obicei, toate sunt aglomerate și numite „impedanță sursă”.

Iată cum va arăta orice intrare:

Chiar dacă nu aceasta este construcția reală, în ceea ce privește dispozitivul sursă, următorul gadget de pe linie va prezenta o anumită impedanță (sperăm fixă) pe ieșire. Vă veți aminti din eseu despre legea lui Ohm că atunci când le conectăm, vom avea un divizor de tensiune. Dacă impedanța de intrare a celui de-al doilea dispozitiv este suficient de scăzută pentru a încărca ieșirea celui de-al doilea dispozitiv, tensiunea la conexiune va fi mai mică decât se aștepta, iar cererea actuală poate depăși ceea ce sursa este pregătită să furnizeze. (Sursa ar putea fi chiar deteriorată.)

Pentru a preveni acest lucru, producătorii specifică impedanța de încărcare a dispozitivului cu care este proiectat să funcționeze. Aceasta se numește „impedanță de ieșire”. Nu este același lucru cu impedanța sursei - impedanța de ieșire este impedanța de intrare așteptată a sarcinii și va funcționa cu impedanța sursei (ca piciorul inferior al unui divizor de tensiune) pentru a seta nivelurile de ieșire corecte.

Pe vremuri, dacă un dispozitiv specifica o impedanță de ieșire de 600 ohmi, trebuia să conectați o sarcină de 600 ohmi, nici mai mult, nici mai puțin. Asta pentru că până la mijlocul anilor '60 sau mai mult, majoritatea echipamentelor aveau transformatoare de ieșire ca în circuitul din stânga de mai sus. (Circuitele de tuburi le-au cerut.) Vă amintiți din eseu despre impedanță că un inductor, cum ar fi bobina secundară a unui transformator, are o constantă de timp dependentă de impedanța asociată - cu unele impedanțe, acesta devine un filtru. 600 ohmi a fost o impedanță de intrare standard din industrie pentru transferul semnalului plat în gama audio. (Există încă un astfel de standard pentru video - 75 ohmi și ar fi bine să-l urmați.) Dacă doriți să trimiteți un semnal către două dispozitive, ar fi trebuit să utilizați un amplificator de distribuție special, deoarece doar conectați două intrări de 600 ohmi la aceeași ieșire dă o sarcină de 300 ohmi.

A fost ușor să aveți o impedanță de intrare de 600 ohmi, deoarece majoritatea echipamentelor aveau și un transformator la intrare. Cu toate acestea, au existat piese de echipament care aveau impedanțe de ieșire mai mari (făcute pentru piața audio acasă, mai ales) și dacă le-ai încărca pe cele cu 600 ohmi, acestea nu ar funcționa. Echipamentele moderne evită transformatoarele de intrare (sunt fie scumpe, fie cu fidelitate redusă sau ambele) și utilizează circuite de intrare cu impedanțe mai mari, de obicei 10kohmi sau chiar 50kohmi. Avantajul acestui lucru este că vă puteți conecta la orice și puteți conduce mai multe intrări fără amplificatori de distribuție. Ieșirile sunt încă capabile să conducă 600 ohmi (de obicei), dar conectarea unei impedanțe mai mari nu dăunează, deoarece este necesar un curent mai mic. Dacă trebuie să conectați o intrare cu impedanță ridicată la o ieșire de 600 ohmi de modă veche, ar trebui să adăugați un „rezistor de terminare” de 600 ohmi peste conexiune. Orice echipament în care acest lucru contează într-adevăr va avea un astfel de rezistor încorporat, cu un comutator de terminare pentru a-l conecta atunci când este necesar.

Microfoanele au încă vechea distincție de impedanță ridicată vs. impedanță scăzută. Asta pentru că microfoanele bune încă mai au transformatoare (vezi eseul despre conexiuni și cabluri echilibrate), dar cele ieftine nu. Deoarece un microfon produce foarte puțin curent, nu puteți conecta un microfon Z mare la o intrare Z scăzută și vă puteți aștepta să funcționeze. Un microfon Z scăzut va funcționa într-o intrare Z mare, dar răspunsul în frecvență poate fi deranjat.

Amplificatoare de putere și difuzoare

Impedanța este foarte importantă atunci când vine vorba de conectarea difuzoarelor. Amplificatoarele sunt proiectate pentru a oferi o mulțime de energie, dar nu ne putem permite să pierdem niciunul prin conectarea unei impedanțe mai mari decât este necesar. Adevărata impedanță a unui difuzor variază peste tot în funcție de frecvență (există bobine acolo), dar va avea un rating „nominal” care reprezintă cea mai mică valoare pe care o va face pentru orice perioadă de timp. Acesta este de obicei de 8 ohmi, deși acum vedeți o mulțime de modele de 4 ohmi pe piața audiofilelor.

Amplificatoarele sunt proiectate pentru a oferi curentul maxim de siguranță în 2 ohmi sau cam așa, astfel încât un difuzor de 8 ohmi reprezintă un factor de siguranță modest. Dacă conectați două difuzoare de 8 ohmi în paralel, veți prezenta 4 ohmi amplificatorului și lucrurile vor deveni mai puternice cu un anumit risc. Risc de ce? Ei bine, la amplificatoarele mai ieftine veți arunca o siguranță, iar la cele mai bune se va aprinde o lumină care vă va spune că protecția actuală a început și sunetul dvs. va fi îngrozitor - probabil sever decupat. Cel mai rău care se poate întâmpla este un amplificator suflat.

[AVERTISMENT] Sunetul tăiat, chiar și la un volum moderat, vă poate deteriora difuzoarele - de ce? Deoarece undele pătrate au cea mai mare parte a energiei lor în parțialele înalte. Într-un difuzor tipic cu trei căi, wooferul, care de obicei gestionează cea mai mare parte a puterii, va fi evaluat la sute de wați, dar tweeterul va fi evaluat doar la 20 până la 50 de wați. Pompă în 75 de wați de energie de înaltă frecvență și tweeter la revedere.

Dacă conectați două difuzoare în serie, prezentați o încărcare de 16 ohmi și obțineți jumătate din curent. Deoarece acum conduce de două ori mai multe conuri de difuzoare, veți obține la fel de mult sunet și poate suna chiar mai bine, deoarece difuzoarele individuale nu funcționează la fel de greu.

Cu o mică gândire, probabil că aveți posibilitatea să conectați patru difuzoare și să prezentați încă o încărcare de 8 ohmi.

Această discuție ar trebui să sublinieze, de asemenea, necesitatea utilizării firului difuzorului greu. Sârmele de calibru 20 au o rezistență de aproximativ 0,01 ohmi pe picior, deci aveți nevoie doar de aproximativ 20 de picioare de cablu pentru a face o schimbare de 5% a impedanței, irosirea curentului și deconectarea bobinelor încrucișate. Mai bine să folosiți 18 ga la 0,006 ohmi pe picior sau chiar 16 ga la 0,004 ohmi.

De altfel, există lucruri precum difuzoarele cu impedanță ridicată. Acestea sunt lucrurile mărunte pe care le găsești în plafoanele aeroportului - sute dintre ele sunt conectate în paralel și fiecare difuzor are un transformator descendent pentru a face acest lucru posibil. Amplificatoarele care rulează aceste sisteme au o ieșire marcată de 70 de volți și nu vor funcționa deloc cu difuzoarele. Puteți folosi acele difuzoare mici dacă scoateți transformatoarele.