Collegamento Serie/Parallelo di resistenze

18 09 2007

Chi non ha mai sentito parlare di questo argomento?! Il collegamento delle bobine dei subwoofer e dei fronti multivia, spesso ci ha ricondotto a forti dubbi e perplessità sul da farsi. Vediamo allora di descrivere chiaramente l’una e l’altra tipologia di connessione.

Collegamento in serie

Nel collegamento in serie, vediamo principalmente che nei due ap in questione scorre la stessa corrente. E così come enunciato dalla legge di Ohm la rete elettrica si risolve in questa semplice maniera:

ammettendo ad esempio la tensione ai capi di 12 V e resistenze da 4 Ω per ognuno dei due altoparlanti la corrente che scorre sarà di:

I=V/R

I= \cfrac{12}{4+4}

I=1,5 A

In sostanza, in questa configurazione, si sommano i contributi di ognuna delle resistenze (graficamente un entra/esci da una bobina all’altra). Detto in maniera ancora più banale, avremo 3 cavi di collegamento: uno proveniente dal polo positivo collegato al polo positivo della bobina del primo ap, uno dal polo negativo collegato al polo negativo della bobina del secondo ap, ed uno che collegherà i restanti negativo e positivo rimasti liberi delle due bobine.

Collegamento in parallelo

Nel collegamento in parallelo, vediamo principalmente che ora ai capi dei due ap vi è la stessa tensione (differenza di potenziale). E così come enunciato nella stessa legge di prima la rete elettrica si risolve in questa maniera:

ammettendo i parametri del medesimo esempio:

I=V/R

I= \cfrac {12}{\cfrac {4 \cdot 4}{4+4}}

I=6A

In questa configurazione, invece, notiamo come la corrente che scorre nel circuito sia notevolmente aumentata (è diventata il quadruplo). Questo perchè la resistenza “risultante” non è più la somma delle resistenze, e ogni ap viene “letto” dall’amplificatore in modo differente. In questo caso serviranno 4 cavi di collegamento, invece: due positivi per i tre poli positivi (1 della fonte di energia e 2 dei contatti dei due ap) e due negativi per i tre poli negativi (analogamente a prima).

Messa giù così potremmo incappare in questi due appunti: descrizione troppo generica o troppo ingarbugliata. Lo so, lo so, ma ho voluto semplicemente creare nella prima parte di articolo una sorta di schemino di richiamo per tutti quelli che hanno bisogno della semplice rinfrescata. Per coloro a cui non interessa invece scoprire i particolari, voglio ricordare che in sostanza il collegamento in serie fa sì che la corrente che scorre nel circuito sia inferiore, mentre con il collegamento in parallelo avremo un’erogazione da parte della fonte molto maggiore, la quale potrebbe tradursi in soldoni, in maggiore o minore potenza a disposizione e conseguentemente, prestazione.

Per tutti gli altri, invece, che vogliono scoprire da dove salti fuori questo strano valore, dedico questo brevissimo approfondimento.

Nel collegamento in serie ho in sostanza due bobine collegate in cascata, a livello elettrico prima l’una e poi l’altra. E quindi è come se prendessi una resistenza generica, la tagliassi a metà e la reincollassi. Certo che ho 2 oggetti distinti, ma con l’uscita dell’uno collegata all’ingresso dell’altro. La resistenza equivalente (si chiama proprio così) sarà quindi la somma delle resistenze “parziali” di ognuna delle due bobine: se queste valgono 4 Ω ciascuna, la somma sarà 8 Ω, se valessero una 3 Ω e l’altra 18 Ω, il sultato sarebbe 21 Ω. Ciò significa che il nostro generatore di tensione (finale, radio, o quello che è) VEDRA’ una resistenza globale (equivalente, appunto) pari alla somma dei contributi, ed in base al valore di tensione che applica ai morsetti, scorrerà un dato valore di corrente elettrica (segnale musicale).

Nel collegamento in parallelo, invece le cose si fanno più complicate, nel senso che per calcolare la mitica resistenza equivalente che verrà vista dalla nostra amplificazione, non basterà nè una somma nè una sottrazione ma dovremo risolvere un calcolo più complicato.

Date le resistenze R1 e R2 la resistenza equivalente Req sarà il “reciproco della somma dei reciproci” (sto ammattendo) risultando infatti più piccola del più piccolo contributo presente:

R_{eq}= \cfrac {1}{\cfrac{1}{R_1}+\cfrac{1}{R_2}}

ed avanti così per un qualsiasi numero “n” generico di resistenze. La cosa però, non è fortunatamente sempre così macchinosa, e lo vediamo brevemente in questi tipici casi:

– 3 o più resistenze
Qui purtroppo dobbiamo per forza applicare la formula… (vi ho fregato)

– 2 resistenze diverse
Qui invece basta fare il prodotto delle due resistenze e dividerlo per la loro somma (come nella prima formula all’inizio dell’articolo)

– 2 resistenze uguali
Qui basterà invece prendere il valore di una delle due e dividerlo a metà (semplice, no?!)

Ovviamente questi sono solo espedienti matematici, semplificazioni della formula principale (quella con tutti gli 1 diviso questo e quello…) nella realtà il fenomeno è uno soltanto, sempre quello. Infatti se applicate la suddetta formula a due resistenze uguali o diverse, uscirà comunque lo stesso valore.

E’ importante però ricordare che, collegando un 3 vie ad un crossover pilotato da un amplificatore, il valore d’impedenza non scende al di sotto dei 4 ohm. La teoria ci dice invece che il valore dovrebbe rimanere costante, proprio perchè il filtro non fa altro che destinare determinate bande a determinati altoparlanti e non mescola eventuali emissioni simultanee. Detto terra terra, quando un driver assorbe segnale, gli altri non suonano… Il carico “visto” dall’amplificatore non sarà l’impedenza risultante dai valori dei singoli altoparlanti ma il valore dato ai capi del circuito d’ingresso del crossover (dato che pure lui ha da dare il suo buon contributo). L’eccezione è rappresentata dal collegamento di due woofer in parallelo sulla stessa uscita del crossover dove l’impedenza equivalente risulterà di circa 2 ohm, dato che in TUTTA la gamma bassa, il finale vede SEMPRE e costantemente una resistenza equivalente inferiore (ed erogherà maggior potenza).

Per chi avesse ancora qualche dubbio voglio ricordare che per nostra fortuna esistono, a rigurado di molti fenomeni elettrici, tantissime analogie con i sistemi idraulici (come avevamo già visto parlando della seconda batteria). Ne sto preparando uno proprio su questo argomento, il quale, a colpo d’occhio, riuscirà sicuramente a risolvere tutti i vostri problemi. Tenete controllato questo articolo…

Eccolo (non è il massimo ma credo renda l’idea per benino):

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11 responses

18 09 2007
Minoz

Il parallelo e la serie, uno dei miei argomenti preferiti! E pensare che quando ero uno sbarbatello in seconda superiore ho fatto una fatica bestiale per capirli! Poi sono arrivati il triangolo e la stella…

19 09 2007
Davide

E le cose sono peggiorate ulteriormente…

Per fortuna in campo car audio si ha sempre a che fare con questi soli due tipi… In più le bobine sono sempre di pari valore, così le equivalenze risultano ancora più facili da calcolare.

23 02 2008
luc

una resistenza in parallelo con una di valore infinito quanto vale?

1+100k/(14,3k+100)//(33k+100k)//(100k+100k)//(infinito+100k)=9,2

qualcuno di voi mi sa dire perchè viene 9,2?
come hanno fatto a fare il parallelo con infinito?

23 02 2008
Davide

Scusa, ma quante resistenze sono??? Io ne leggo più di due…

una resistenza infinita non è altro che un circuito aperto in cui non scorre corrente… E’ come se quel ramo non ci fosse… E quindi non si calcola…

Una resistenza da 1 ohm in parallelo con un ramo non terminato su nessun carico non è altro che la sola resistenza da 1 ohm…

Una resistenza da 1 ohm in serie ad una infinita, se ci fai caso, mostra un valore infinito, dato che il circuito aperto non farebbe scorrere corrente nell’unico ramo possibile.

31 08 2008
marco

Ciao,

grazie per tutte le informazioni che si possono trovare sul sito! Vorrei sapere in quali casi è meglio usare i Wf in parallelo o in serie. Se ho capito bene il collegamento in serie domanda meno corrente all’ampli, quindi dovrebbe essere sempre preferibile, no?
E poi ancora: che miglioramenti ho in termini di SPL, sensibilità, distorsione… tra usare un solo woofer opuure due? In altre parole: supponiamo di avere un woofer da 6”, 87db; se ne uso due in serie, ottengo una maggiore SPL nella sua gamma di frequenza ?

ciao

9 06 2009
Giuseppe

scusate anche se ho ben letto l’articolo ma vorrei perfavore una mano nelle rispecchiarmi con piu chiarezza l’argomento prallelo/serie…. vi spiego in parole povere avendo dei rweeter impact da 8ohms e woofer hertz da 4ohms collegati diciamo in parallelo tra loro xche cosi portava l’impianto di serie dell’auto e quindi amplificati entrambi da un’unico amplificatore audison da 4ohms vorrei sapere come configurarli in maniera ottimale da far lavorare i tweeter nel loro modo ottimale,visto che attualmente li sento troppo squillanti e nn piacevoli all’ascolto essendo tralaltro a cupola di seta da 25mm!!! attendo vostra utile risposta… grazie!

9 06 2009
calogero

ma dimmi tè cosa importa essendo tralaltro a cupola di seta di stoffa di ricotta cosa centra con troppo squillante .woofer 4 ohms o 8 ohms L’ AMPLIFICATORE c’ose che potenza marca (butta spazzatura o musica, i fattori sono tantissimi (potenza nominale-rms, wattaggio, woofer midrange e tweeter in primo.a cupola di seta non e che vanno poi tantissimo ormai sono d,epoca poi 2 potenza ampli .(monta un contenzatore da 4.7 nf in MKT.

9 06 2009
calogero

scusa per prima. allora riguardando i libri, il condensatore puoi metterlo 1,5nf 5 % 250 v se non va prova ad aumentare a 3,9 oppure 12nf condensatori di prima qualità MKT,struttura radiale per filtri di particolari esigenze (building)creative speaker

10 06 2009
giuseppe1978

allora i tweeter in questione sono degli impact ns 125 25mm in seta 70rms/140watt 8 ohms e montano gia un condensatore di serie da 6db e un amico mi ha fatto aggiungere anche una resistenza da 3,9 ohms prima del condensatore (ma nn so a cosa sia servito) i tweeter son collegati sugli stessi cavi (di serie dell’auto) che si incrociano (dal cruscotto in portiera) con quelli dei woofer hertz dieci 16,5mm 60rms/120watt 4 ohms quindi entrambi li amplifico con un audison srx2 da 45rmsx2 4ohms su 11volt,quindi avendo i tweeter gia collegati sugli stessi cavi che portano anche ai woofer in questo caso starebbero in parallelo? quindi si e dimezzato secondo voi la somma della resistenza vista dall’amplificatore? se tweeter 8ohms e woofer 4ohms corrisponderebbero alla metà del valore complessivo cioè 8+4= 12= 6ohms attuali? e xche allora i tweeter mi suonano cosi forti e poco piacevoli? avevo in precedenza dei coral da 19mm sempre in seta e sempre 70rms/140watt 4ohms sempre amplificati dall’srx2, ma erano molto piu dolci all’ascolto e piacevoli….. io pensavo che la causa degli impact fosse proprio xche hanno impedenza 8ohms e quindi nn si esprimono come dovrebbero…!!! aiutatemi a risolvere questo problema e se e il caso consigliatemi allora quali tweetr acquistare visto che mi avete sottolineato che a cupola di seta nn centrerebbe proprio nulla come qualità sonora,ma io sapevo cosi….. grazie ancora…..

12 06 2009
giuseppe1978

nn ce nessuno che possa aiutarmi a risolvere questo problema???

12 06 2009
Giuseppe

ma calogero che mi stava consigliando nn ce piu x rispondermi a quel che gli ho riscritto…!!!!

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