Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärkerleistung bei 4 und 8 Ohm


von Frage (Gast)


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Hallo,

Wie berechnet man eigentlich die Leistung eines Lautsprechers bei 8 Ohm, 
wenn man weiß, dass der Verstärker bei 4 Ohm Lautsprecher, 20 Watt 
abgeben würde.

Theoretisch käme ich bei 4 Ohm auf eine Spannung von P = U^2 / R = 8,95V 
und einem Strom von P = I^2 * R = 2,23A.

Wie berechne ich aber die Leistung an 8 Ohm?

Ich schätze, dass es irgendwie um die 12V sein müssten, mir ist der 
Rechenweg aber nicht klar

Gruß an alle

von mhh (Gast)


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Ist das jetzt Theorie oder Praxis?

Berechnen läßt sich das eher nur bei Betrieb an einer stabilen 
Betriebsspannung. Ua bleibt gleich, Strom und damit Leistung halbiert.

Im realen Verstärkerleben mit Trafo, Gleichrichter und Ladeelko erhöht 
sich die Betriebsspannung bei weniger Stromentnahme. Damit hat man an 8 
Ohm mehr als nur die Hälfte der Leistung.

von Frage (Gast)


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ist nur theoretisch, dämliche IHK-Frage :-(

Viele sind der Meinung, dass man 40% Verlust hat

Die Antwortmöglichkeiten wären:

4,44W
8,88W
11,92W
17,77W
35,55W

Ich würde gefühlsmäßig 11,92W nehmen, aber keine Ahnung ob das stimmt 
oder wie man das rechnet.

von Klaus R. (klara)


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Hallo,
wenn man nicht so ganz penibel ist, kann man annehmen das bei 8 Ohm Last 
die gleiche Spannung wie bei 4 Ohm Last anliegt. Deine Formel P = U^2 / 
R sagt es ja, bei 8 Ohm hast Du gegenüber 4 Ohm nur die Hälfte der 
Leistung, also 10 W.
Die gemessene Spannung U muss dabei aber der Effektivwert sein! Wenn Du 
die Spannung mit dem Oszi abliest, dann musst Du sie mit 0,707 
multiplizieren um von dem Spitzenwert auf den Effektivwert zu kommen. 
Das gilt aber nur für einen Sinus.
Gruss Klaus.

von Frage (Gast)


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die Leute von der IHK haben sich doch sicher dabei was gedacht, man muss 
dämlicherweiße auch nen Rechenweg angeben.

Ich weiß schon, halbe Spannung, viertel Leistung

von mhh (Gast)


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Frage schrieb:
> Ich weiß schon, halbe Spannung, viertel Leistung

Wie kommst Du jetzt auf halbe Spannung?

Frage schrieb:
> Ich würde gefühlsmäßig 11,92W nehmen,

Das wird auch die Lösung sein.

Aber wie da jetzt auf die 9,765 von vormals 8,944 gerechnet wird... 
Zumal das vom Trafo abhängt. M-, EI- und Ringkerntrafo dürften 3 
verschiedene Ergebnisse bringen.

von Klaus R. (klara)


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Hallo,
gegeben: bei 4 Ohm Lautsprecher, 20 Watt
gesucht: bei 8 Ohm Lautsprecher, X Watt

Die Formel P = U^2 / R leitet sich ab aus
   1) P = U ' I
   2) I = U / R
2) eingesetzt in 1)
       P = U * U / R
ergibt P = U^2 / R

Der Verstärker sollte eine Spannungsgegenkopplung haben. Insofern ist 
die Annahme das die Ausgangsspannung bei 4 Ohm Last gleich der 
Ausgangsspannung bei 8 Ohm Last ist. Nach dem Wert der Ausgangsspannung 
ist nicht gefragt.

Wir haben zwei Gleichungen.

 1) 20 W = U^2 / 4 Ohm
 2)  x W = U^2 / 8 Ohm

2) aufgelöst nach U^2 = x W * 8 Ohm
2) in 1) eingesetzt:
    20 W = x W * 8 Ohm / 4 Ohm
aufgelöst nach x W:
    x W = 20 W * 4 Ohm / 8 Ohm
    x W = 10 W

Wenn Du willst kannst Du auch die Spannung absolut ausrechnen.
Gruss Klaus

von Matthias L. (Gast)


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>Der Verstärker sollte eine Spannungsgegenkopplung haben.

He he.. Wir kommen der Sache näher. Die Schaltung ist das Entscheidene. 
Denn es gilt immer U^2/R=P, aber welches U ist zu benützen?

Bsp:

+Ub-----o-------
        ¦
      ¦/                  Hier gilt: Der C lädt sich auf
   ---¦ T1                Ub/2 auf. Der Scheitelwert der
      ¦\                  Spannung an R ist Ub/2.
        ¦     C           Somit ist:
        o---[]¦----.
        ¦          ¦          Ub^2
      ¦/           ¦     P = -------
   ---¦ T2         R           4 R
      ¦\           ¦
        ¦          ¦
GND-----o----------o-----


+Ub-----o-------
        ¦
      ¦/                  Hier gilt: Der Scheitelwert
   ---¦ T1                an R ist Ub.
      ¦\                  Somit ist:
        ¦
        o----------.
        ¦          ¦          Ub^2
      ¦/           R     P = -------
   ---¦ T2         ¦           2 R
      ¦\      GND--o--
        ¦
-Ub-----o------


...

von Ulrich (Gast)


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Beim doppelten Widerstand fließt der halbe Strom und man hat 
entsprechend die halbe Leistung. Je nach Verstärker kann der bei weniger 
Strom auch eine etwas höhere Spannung abgeben - wie viel kann man aber 
nicht so ohne weiteres berechnen, nur grob schätzen.  Man kann also mit 
etwas mehr als de halben Leistung rechnen. 11,92 W ist jedenfalls keine 
ganz richtige Antwort (viel zu viele Stellen) - nur die am besten 
passende.

von xyz (Gast)


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Ich glaub der Auto hat das Wort Leistungsanpassung vergessen, dann würd 
ich schätzen, dass es 17,77W sind, bin aber selber zu blöd das zu 
rechnen

An den 4 Ohm des Verstärkers liegen 20 Watt, genauso wie an den 4 Ohm 
des Lautsprechers.

Macht also 40 Watt bei 8 Ohm, sind also 17,88V bei 2,23A.

Jetzt verändert man den Widerstand des Lautsprechers auf 8 Ohm, heißt 
also der Reihenwiderstand beträgt 12 Ohm.

Das bedeutet:

17,88V * 8/12 = 11,92V

2,23A * 8/12 = 1,49A


P = U * I

11,92V * 1,49A = 17,77W


Blos, wie kann man das jetzt einem erklären?

Lieg ich überhaupt richtig?

von Frage (Gast)


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ja, sorry, hätte ich erwähnen sollen :-(

Wieso rechnest du die ganze Zeit mit den 17,88V, die sollten doch auch 
sinken, wenn sich der Gesamtwiderstand um die Hälfte erhöht

von Cubus (Gast)


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@xyz Bei Annahme der Leistungsanpassung bei 4 Ohm komme ich auch auf 
17,77W.

von Cubus (Gast)


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Die 17.88V sind der Wert der angenommenen idealen Spannungsquelle.

von U. B. (Gast)


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>> Ich glaub der Autor hat das Wort Leistungsanpassung vergessen

> Die 17.88V sind der Wert der angenommenen idealen Spannungsquelle.
                                            ***********************

Transistorverstärker werden in der Regel in "Spannungsanpassung" 
betrieben, also mit Innenimpedanzen von z.B. 0,2 Ohm.

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