Tweet
De elektriciteitsleer duidt met het woord impedantie een veralgemening aan van het begrip weerstand, tot spoelen en condensatoren.
Voor diegene die geïnteresseerd is in het hele verhaal:
Impedantie - Wikipedia
Hier word Impedantie in basis beschreven, met wat eenvoudige berekeningen kun je precies bepalen of impedantie ter zake doet.
Impedantie en voedingskabels
Een 2,5mm2 koper ader, heeft een Lage Weerstandscomponent [R], een zeer lage capaciteit [C] en een zeer lage inductie [L].
Als je dus uitgaat van een frequentie van 50Hz, zoals het lichtnet in Europa, zie je dat de impedantie grotendeels wordt bepaald door de weerstand van de ader. Daarom is in dit geval is berekenen op impedantie niet interessant. De weerstand is echter wel belangrijk, deze neemt namelijk toe als de ader langer of dunner wordt, de kabel staat altijd in serie met zijn belasting indien de kabel te dun is zal deze als spanningsdeling gaan fungeren.
Als deze te dun is zal de kabel ook warmte ontwikkelen door de te grote stroom die er loopt. Uiteindelijk zal de kabel bij overbelasting zo heet worden dat de mantel smelt en er kortsluiting ontstaat.
Weerstand van een kabel is te berekenen met:
Wet_van_Pouillet
Impedantie en Audiokabels
Als je uitgaat van audio spectrum, dus 30-20000Hz, is nog steeds de kabel impedantie niet echt interessant, de frequentie is daarvoor te laag en ook de C & L waarden van een kabel zijn te laag.
Wel is de impedantie van luidsprekers belangrijk, een luidspreker heeft doorgaans een gelijkstroomweerstand tussen de 4 en 16 ohm, dit is alleen de [R] component. De impedantie van een luidspreker veranderd dus naar gelang daar een andere frequentie wordt aangeboden.
Op het moment dat je filters of versterkers gaat bouwen wordt impedantie belangrijk, als gebruiker van, kun je dit alles vergeten.
Behalve dat je een versterker uitgang nooit mag belasten met een lagere impedantie dan de uitgang zelf. Dus een Amp met Z=4 Ohm, mag je nooit belasten met een luidspreker(of kast) van Z<4 Ohm. Dit zou elektrisch gezien identiek zijn aan het kortsluiten van die uitgang, waardoor de stroom theoretisch oneindig hoog zou worden. In de praktijk brand dan gewoon je versterker uit omdat óf de eind-trap of de voeding sneuvelt.
Bij audio ingangen van b.v. mixers kan impedantie een rol spelen, punt om te onthouden is dit: normaliter ligt de impedantie van een mic tussen de 600/2000 Ohm, de impedantie van een ingang ligt meestal boven de 10k Ohm, dus meerdere ingangen op 1 mic gaat tot op zekere hoogte goed.
Totdat je paralel
in de buurt van de 600 Ohm gaat komen.
Kortom dezelfde vuistregel als bij versterkers geld hier ook weer; de impedantie van de belasting(mixer) moet hoger zijn dan die van de bron(mic).
Conclusie: Impedanties van in/uitgangen/kabels hebben bij audio zelden tot nooit effect op het signaal zelf.
n.b. Afscherming van Audiokabels is wél erg belangrijk, 50Hz met 63A naast een audiokabel zorgt voor een aanzienlijke instraling. zonder goede afscherming hoor je die 50Hz zeker inkoppelen!
Impedantie en Video/Zenders/DMX
Als je over hoogfrequent situaties praat (VHF,UHF) dan wordt impedantie
wél een belangrijke factor. Immers is
, waarin ω = 2π F [FONT=Verdana]dus naarmate de frequentie toeneemt, zal ook de impedantie van een spoel toenemen. [/FONT]
[FONT=Verdana]
Idem voor een condensator [/FONT]
, [FONT=Verdana]hier zal echter de [/FONT]impedantie afnemen.
Ik wil niet verder ingaan op andere elektrische aspecten als reflectie, fase, looptijd, inteferentie enz..
Dus kort door de bocht:
In de praktijk;(daar gaat het natuurlijk om)
Gebruik voor ethernet / RS485 toepassingen altijd UTP, gebruik voor video & zenders altijd Coax.
(*Bij RS485 zou Mic kabel kunnen voldoen, mits de frequentie niet te hoog is)
Bij Coax wordt altijd vaak een impedantie waarde aangegeven op de kabel,
gebruik bij voorkeur 75 Ohm voor video/beeld, 50 Ohm voor zendervlaggen enz. (staat in de manuel of op het apparaat welke impedantie nodig is).
Voor DMX (RS485, F= +/- 250 Khz): gewone mic kabel (mits getwist!) voldoet, in sommige situatie moet je alleen eerder en vaker een booster gebruiken. De beoogde kabellengte van 150m haal je dan dus niet. (immers werdt de weerstand hoger in langere kabels... enz.) Ook eindweerstanden zijn (vaak)niet nodig, alleen met hetzelfde gevolg, eerder en meer boosters.
Indien je geen "echte" DMX kabel gebruikt, kunnen weerstanden je signaal zelfs verslechteren!
Voor onze ma(e)rketeers:
Kabel is gewoon kabel.
Er is nagenoeg geen response verschil (alleen totale demping kan variëren) meetbaar. Tussen bv. verschillende merken microfoon of verschillende merken coax kabels in luidsprekerkabels al helemaal niet! (Er is natuurlijk wel een verschil in flexibiliteit, afscherming en duurzaamheid.)
Kom dus a.u.b. niet met commentaar "ik hoor welk merk kabels iemand gebruikt" of "ik hoor verschil tussen een vergulde of een niet vergulde plug" altijd leuk thema: een spectrum analyser van E 40.000,- meet geen verschil, toch "horen" sommige mensen het verschil wel: ik wil ook van die oren
Ik hoop dat hiermee de verhalen van de "Wilde Impedanties" eindelijk zijn afgerond.
Voor diegene die geïnteresseerd is in het hele verhaal:
Impedantie - Wikipedia
Hier word Impedantie in basis beschreven, met wat eenvoudige berekeningen kun je precies bepalen of impedantie ter zake doet.
Impedantie en voedingskabels
Een 2,5mm2 koper ader, heeft een Lage Weerstandscomponent [R], een zeer lage capaciteit [C] en een zeer lage inductie [L].
Als je dus uitgaat van een frequentie van 50Hz, zoals het lichtnet in Europa, zie je dat de impedantie grotendeels wordt bepaald door de weerstand van de ader. Daarom is in dit geval is berekenen op impedantie niet interessant. De weerstand is echter wel belangrijk, deze neemt namelijk toe als de ader langer of dunner wordt, de kabel staat altijd in serie met zijn belasting indien de kabel te dun is zal deze als spanningsdeling gaan fungeren.
Als deze te dun is zal de kabel ook warmte ontwikkelen door de te grote stroom die er loopt. Uiteindelijk zal de kabel bij overbelasting zo heet worden dat de mantel smelt en er kortsluiting ontstaat.
Weerstand van een kabel is te berekenen met:
Wet_van_Pouillet
Impedantie en Audiokabels
Als je uitgaat van audio spectrum, dus 30-20000Hz, is nog steeds de kabel impedantie niet echt interessant, de frequentie is daarvoor te laag en ook de C & L waarden van een kabel zijn te laag.
Wel is de impedantie van luidsprekers belangrijk, een luidspreker heeft doorgaans een gelijkstroomweerstand tussen de 4 en 16 ohm, dit is alleen de [R] component. De impedantie van een luidspreker veranderd dus naar gelang daar een andere frequentie wordt aangeboden.
Op het moment dat je filters of versterkers gaat bouwen wordt impedantie belangrijk, als gebruiker van, kun je dit alles vergeten.
Behalve dat je een versterker uitgang nooit mag belasten met een lagere impedantie dan de uitgang zelf. Dus een Amp met Z=4 Ohm, mag je nooit belasten met een luidspreker(of kast) van Z<4 Ohm. Dit zou elektrisch gezien identiek zijn aan het kortsluiten van die uitgang, waardoor de stroom theoretisch oneindig hoog zou worden. In de praktijk brand dan gewoon je versterker uit omdat óf de eind-trap of de voeding sneuvelt.
Bij audio ingangen van b.v. mixers kan impedantie een rol spelen, punt om te onthouden is dit: normaliter ligt de impedantie van een mic tussen de 600/2000 Ohm, de impedantie van een ingang ligt meestal boven de 10k Ohm, dus meerdere ingangen op 1 mic gaat tot op zekere hoogte goed.
Totdat je paralel
in de buurt van de 600 Ohm gaat komen. Kortom dezelfde vuistregel als bij versterkers geld hier ook weer; de impedantie van de belasting(mixer) moet hoger zijn dan die van de bron(mic).
Conclusie: Impedanties van in/uitgangen/kabels hebben bij audio zelden tot nooit effect op het signaal zelf.
n.b. Afscherming van Audiokabels is wél erg belangrijk, 50Hz met 63A naast een audiokabel zorgt voor een aanzienlijke instraling. zonder goede afscherming hoor je die 50Hz zeker inkoppelen!
Impedantie en Video/Zenders/DMX
Als je over hoogfrequent situaties praat (VHF,UHF) dan wordt impedantie
wél een belangrijke factor. Immers is
, waarin ω = 2π F [FONT=Verdana]dus naarmate de frequentie toeneemt, zal ook de impedantie van een spoel toenemen. [/FONT][FONT=Verdana]
Idem voor een condensator [/FONT]
, [FONT=Verdana]hier zal echter de [/FONT]impedantie afnemen.Ik wil niet verder ingaan op andere elektrische aspecten als reflectie, fase, looptijd, inteferentie enz..
Dus kort door de bocht:
In de praktijk;(daar gaat het natuurlijk om)
Gebruik voor ethernet / RS485 toepassingen altijd UTP, gebruik voor video & zenders altijd Coax.
(*Bij RS485 zou Mic kabel kunnen voldoen, mits de frequentie niet te hoog is)
Bij Coax wordt altijd vaak een impedantie waarde aangegeven op de kabel,
gebruik bij voorkeur 75 Ohm voor video/beeld, 50 Ohm voor zendervlaggen enz. (staat in de manuel of op het apparaat welke impedantie nodig is).
Voor DMX (RS485, F= +/- 250 Khz): gewone mic kabel (mits getwist!) voldoet, in sommige situatie moet je alleen eerder en vaker een booster gebruiken. De beoogde kabellengte van 150m haal je dan dus niet. (immers werdt de weerstand hoger in langere kabels... enz.) Ook eindweerstanden zijn (vaak)niet nodig, alleen met hetzelfde gevolg, eerder en meer boosters.
Indien je geen "echte" DMX kabel gebruikt, kunnen weerstanden je signaal zelfs verslechteren!
Voor onze ma(e)rketeers:
Kabel is gewoon kabel.
Er is nagenoeg geen response verschil (alleen totale demping kan variëren) meetbaar. Tussen bv. verschillende merken microfoon of verschillende merken coax kabels in luidsprekerkabels al helemaal niet! (Er is natuurlijk wel een verschil in flexibiliteit, afscherming en duurzaamheid.)
Kom dus a.u.b. niet met commentaar "ik hoor welk merk kabels iemand gebruikt" of "ik hoor verschil tussen een vergulde of een niet vergulde plug" altijd leuk thema: een spectrum analyser van E 40.000,- meet geen verschil, toch "horen" sommige mensen het verschil wel: ik wil ook van die oren
Ik hoop dat hiermee de verhalen van de "Wilde Impedanties" eindelijk zijn afgerond.
Comment