Para comprender mejor como funcionan los diferentes componentes eléctricos, pasaremos a analizar 2 básicos circuitos eléctricos y luego veremos como se relacionan con la impedancia.
Circuitos en Serie
Un circuito en serie se forma cuando cualquier número de resistencias se conecta de manera que sólo hay una ruta en la que el caudal de corriente fluye. Para encontrar la resistencia total (RT) de las resistencias en serie, simplemente debemos sumar todos los valores de las resistencias, utilizando la siguiente ecuación simple:
RT = R1 + R 2 + R 3 + R N
N = Todas las demás resistencias en serie de un circuito.
Si todos los valores de las resistencias en serie son iguales, podemos hacer lo siguiente:
RT = R x N
N = Número de resistencias con valores iguales.
Circuitos Paralelos
Un circuito en paralelo se forma cuando dos o más resistencias son colocadas en un circuito de modo que la corriente puede fluir a través de más de un camino. La fórmula para encontrar la resistencia total de resistencias en paralelo es la siguiente:
RT = 1 / (1/R1 +1/R 2 + 1/ R 3 + 1/R N)
N = Todas las demás resistencias en paralelo de un circuito.
Esta fórmula es un poco más difícil para trabajar manualmente, pero una calculadora con una tecla «1 / x» hace que sea muy sencillo. Recuerde que en un circuito paralelo, RT siempre será inferior a la resistencia de menos valor presentada en el circuito. Si todos los valores de la resistencia en un circuito paralelo son iguales, las cosas son un poco más simple:
RT = R / N
N = El número de resistencia iguales en paralelo.
Si tenemos en un circuito solo dos resistencias en paralelo con diferente valor, la siguiente ecuación simplificada se puede usar:
RT = R1 x R 2 / R1 + R 2
Resistencia Versus Impedancia
Los cálculos que acabamos de considerar se basan en ohmios como unidad de la resistencia eléctrica. En realidad, estos cálculos se aplican sólo a corriente continua (CC) en circuitos directos, como los sistemas eléctricos del automóvil o circuitos que funcionan con baterías, y para circuitos de corriente alterna (AC) con cargas resistivas estrictamente. La mayoría de los cálculos en el diseño del sistema de audio, sin embargo, implican corriente alterna. Las ecuaciones que acabamos de aprender siguen aplicándose, pero con una excepción: Ahora sustituimos el término resistencia (R) con un nuevo término, impedancia, identificado por el símbolo Z, un valor ampliamente utilizado en audio. Z ahora sustituye R en las ecuaciones de la ley de Ohm.
La Impedancia
Se define como la total oposición que ofrece un circuito al flujo de la corriente alterna. Por ejemplo, un altavoz puede tener una impedancia de 8 ohmios, un mezclador de micrófono puede tener una Impedancia de salida de 600 ohmios y un amplificador de potencia puede tener de 4, 8 y 16 ohmios de impedancias de salida. La impedancia no solo incluye la resistencia del circuito sino que también puede incluir uno o más valores adicionales, conocidos como reactancia capacitiva y / o reactancia inductiva. Condensadores y bobinas son elementos reactivos en un circuito, almacenando energía AC en lugar de disipar como un resistor lo hace. Aunque tanto la capacitancia y la reactancia inductiva se miden en ohmios de la misma manera como la resistencia, varían mucho con la frecuencia, haciendo exclusivos sus valores específicos. Una compleja carga, como un parlante, representa una combinación de un elemento resistivo y uno o más elementos reactivos. Esta combinación se llama impedancia. Es bueno tener en cuenta que las normas para la determinación de combinaciones series y paralelas de impedancias son los mismos que para las resistencias. Sin embargo, existen otras diferencias importantes a entenderse cuando se trabaja con la resistencia en DC frente impedancia AC. La resistencia puede ser medida por un ohmnímetro sencillo, mientras que la impedancia a menudo muestra poca relación con las lecturas de un ohmnímetro. Por ejemplo, la medición con ohmnímetro de un parlante de 8 ohmios puede dar una lectura de la resistencia de 5 o 6 ohmios, dependiendo de la potencia nominal del altavoz, mientras que la impedancia real en AC puede ser de 8 ohmios. Una cierta cantidad de reactancia inductiva probablemente explique la variación. Pero la reactancia no se puede medir con un ohmnímetro. Dado que estamos interesados principalmente en la impedancia total resultante del parlante, será bueno referirnos a las hojas de especificaciones de los fabricantes, generalmente satisface nuestra necesidad de datos específicos. Para poder medir la impedancia se requiere de un puente de impedancia o de un medidor de impedancia. Este instrumento inyecta una tensión de CA a una especificada frecuencia a través del circuito a medir e indica la impedancia sobre la base de la cantidad de corriente que fluye. Un óhmnímetro, por otro lado, se basa en una tensión continua y sólo nos dice si hay continuidad. Su lectura no es la medida de impedancia y en realidad podría ser engañoso. Por ejemplo, si hay un condensador en serie en un circuito de CA, el óhmnímetro indicaría un circuito abierto. Sin embargo, la impedancia podría ser correcta para el circuito.
Los valores de impedancia exactos son de importancia crítica en una búsqueda de parlantes y amplificadores en un sistema de sonido. La transferencia eficiente de energía de los amplificadores hacia el sistema de parlantes requiere una estrecha adaptación de impedancia. Un desajuste grave puede resultar en una sobrecarga del amplificador, aumentando la distorsión del sistema, y / o severamente perder potencia de audio. Después de instalar cada línea de parlantes de acuerdo a los cálculos, la medición de la impedancia de cada línea con un puente o medidor puede revelar errores de conexión de impedancia, transformadores invertidos.
En general, hay varias maneras de interconectar los parlantes con el fin de lograr una adaptación de impedancia eficiente, incluyendo el uso de transformadores de línea adecuados.
Puede ver también:
El Sonido Segunda Parte-Nivel de Sonido
El Sonido Tercera Parte-Longitud de Onda, Fase