La resistività – Cavi in rame o cavi in argento?

27 09 2007

Nell’articolo sulla legge di ohm abbiamo parlato di resistenza, indicandola come un proprietà di ogni corpo (conduttore o non conduttore). Questo parametro ci aiutava a capire “quanto” sarebbe stato il passaggio di corrente una volta noto il valore di differenza di potenziale (tensione) applicato ai capi. Ma da cosa deriva esattamente? Quali sono i fattori in gioco?

La resistività elettrica è il corrispondente della resistenza in un senso più ampio, ovvero quando il nostro cavo è ancora un ammasso di rame, ed indica quindi la capacità di opporsi al passaggio di corrente di un materiale, non di un conduttore “finito”.

E’ misurata in ohm per metro (Ωm) e si calcola come:

\rho = \cfrac{R \cdot S}{l}

dove:

R è la resistenza elettrica del campione (misurata in ohm)

l è la lunghezza del campione (misurata in metri)

S è l’area della sezione del campione perpendicolare alla direzione della corrente (misurata in metri quadrati).

da ciò è semplice capire come la Resistenza R sia in stretta correlazione:

R = \rho \cdot \cfrac{l}{S}

Cosa significa a lato pratico?
Che a pari resistività (ipotizzando il medesimo materiale), la resistenza aumenta man mano che aumento la lunghezza del corpo e diminuisce man mano che ne aumento la sezione.

Posta la costante resistività, vediamo questi due semplici esempi (la sezione la ipotizzo già in metri quadri per comodità di calcolo):

Conduttore 1: 1mq di sezione e 5 metri di lunghezza

Conduttore 2: 2mq di sezione e 10 metri di lunghezza

Le Resistenze relative saranno:

R_1 = k \cdot \cfrac{5}{1} = 5 \cdot k

R_2 = k \cdot \cfrac{10}{2} = 5 \cdot k

Ossia, raddoppiando la sezione ma dimezzandone la lunghezza, ottengo un cavo con la stessa resistenza elettrica.

Perchè ci interessa così tanto?
Perchè dato che lunghezza e sezione sono parametri “obbligati” nella scelta di un cavo (il primo in base alla distanza da percorrere e il secondo in base all’assorbimento auspicato), la resistività (propria del materiale) può variare fortemente la resistenza che mostrerà alla fine dei conti il nostro conduttore al passaggio del segnale musicale (dato che viene a variare il valore numerico della prima citata costante “k”). Il nostro conduttore lungo 5 metri e di 1 metro quadrato di sezione è “fatto” di rame, e ne analizziamo un secondo, di pari lunghezza e sezione, ma “fatto” di zolfo, ad esempio:

le due resistività sono enormemente differenti, quella del rame è di 0.017 × 10-6 Ωm (milionesimi), mentre quella dello zolfo è di 1015 Ωm (trigliardi di migliardi). Direi che lo zolfo non sia un buon conduttore, anzi, risulta praticamente un isolante (in pratica, mantenendo costante la sezione, il cavo in rame dovrebbe essere lungo centinaia di migliaia di milioni di chilometri per poter mostrare la stessa resistenza di un solo metro di “cavo di zolfo”).

Passiamo alla parte interessante
Molti non sanno che il rame non è per nulla il miglior conduttore in assoluto, come non sanno che un materiale peggiore del rame stesso venga molto usato nel campo della conduzione (sia di corrente pura e semplice che di segnale musicale): il preziosissimo oro… COME?!

Purtroppo sì, le solite teorie di quelli che vanno a farfalle le possiamo prendere e buttare nel cestino. Vediamo quindi cosa ci dice la scienza, a riguardo (che ne sa forse un pò di più):

Resistività argento: 0.0159 × 10-6 Ωm
Resistività rame: 0.017 × 10-6 Ωm
Resistività oro: 0.0244 × 10-6 Ωm
Resistività alluminio: 0.0282 × 10-6 Ωm

Cosa significa tutto ciò?
Che un cavo da 10mmq in rame si “mangerà” un TOT di potenza, uno in argento molta meno ed uno in oro molta di più (ecco perchè i cavi in argento sono migliori…).

Ma allora tutte le aziende sono da sempre brancolanti nel buio, dato che tutti i contatti sono placcati oro (RCA autoradio, RCA amplificatori, uscite amplificatore, contatti altoparlanti ecc.ecc.)?
Ovviamente no, si è scesi al compromesso di utilizzare, per le sole connessioni, un materiale con maggior resistività (e in sostanza maggior perdita) solamente perchè l’oro ha la simpatica caratteristica di essere inossidabile!
Sarà quindi meglio questa situazione da subito ma per sempre, piuttosto che una peggiore tra qualche tempo quando gli agenti atmosferici avranno ben ben intaccato le terminazioni (e lì altro che rincorsa alla minima resistività e cavi da 750€ al metro…).

Come si traduce tutto questo discorso? Lo vediamo nell’approfondimento sull’importanza di cavi di connessione.


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26 responses

28 09 2007
Minoz

Così come molti non sanno che nei tralicci ad alta tensione non viene usato il rame, perché pesa troppo, ma l’alluminio!
E sai quanti, parlo soprattutto di musicisti, ti vengono a dire che coi jack placcati in oro la qualità audio è migliore?

Curiosità: l’argento veniva utilizzato una volta anche nei cavi conduttori per gli impianti elettrici delle abitazioni, poi si è passati al più economico rame.

28 09 2007
Davide

La voce del popolo!!!

Vedete che non dico cazzate?!

E vorrei aggiungere all’appunto del sempre attento Minoz, che se non ricordo male inizialmente il conduttore in rame era tra l’altro uno unico, rigido, non composto da trefoli. Probabilmente i costi in quel caso e in quell’epoca erano ancora minori, per credo questioni di estrusioni del materiale e facilità di “inguainamento”.

28 09 2007
Minoz

Hai ragione, nei vecchi impianti elettrici delle abitazioni (tipo quello di casa mia) si trovano ancora i conduttori fatti di un solo filo. Penso che oggi si utilizzino solo per grosse correnti. Sicuramente sono meno flessibili di quelli fatti con tanti fili e questo, nel caso di cavi a grossa sezione, comporta un maggior numero di bestemmie pronunciate al secondo, da parte di chi deve eseguirne la posa (magari all’aperto e durante l’inverno).

2 10 2007
Andrea

Volevo inserirmi nella discussione per chiedere un aiuto. Vorrei cimentarmi nella realizzazione di due morsetti artigianali per la mia batteria, visto che non ne trovo di veramente validi per doppio 50mmq. Ho pensato di ricavarlo da un blocco di alluminio fresato e opportunamente bucato per inserire i vari cavi, da avvitare al terminale della mia batteria (una FAM Supernova abbastanza grande e molto veloce). Non è che è meglio farlo di rame? Cioè, ovvio che è meglio, però mi conviene veramente? Ho pensato che in un blocco relativamente grande in superficie e molto corto, farlo di rame o di alluminio cambierebbe praticamente niente in quanto a resistenza finale. C’è anche da dire che l’alluminio ce l’avrei gratis (mio padre lo usa nel suo lavoro) e invece il rame dovrei comprarlo. In più il rame si ossida non poco, e l’alluminio, a quanto mi risulta, no. Cosa mi consigliate in merito?

2 10 2007
Davide

Ricorda però che a pari spessore l’alluminio si piega molto di più rispetto al rame… E non pensare di poter filettarlo, se non come semplice guida per il grano.

Io ho sempre usato barre equipotenziali in rame ad uso industriale (25mm x 5mm), inguainate successivamente con della termorestringente per evitare i funesti contatti.

E’ovvio che in alluminio tu abbia una resistenza minore, ma non stiamo parlando di TRASMISSIONE, solo di CONTATTO. Se hai lo spazio fisico puoi anche farlo, ma ricorda che l’alluminio si ossida eccome pure lui. Anzi, viene venduto già ossidato…

6 11 2007
ibiza69

come mai si visualizza solo questa pagina?

7 11 2007
Davide

Ieri è successo un casino a tutti i portali CMS e blog residenti su wordpress. Non so come mai, problemi ai server interni, credo, fatto sta che era tutto bloccato… Anche i blog non italiani che leggo su questa stessa piattaforma, tutti bloccati…

23 11 2007
Luca P

mmm…non è direttamente attinente ma, avrei una domanda? Ho preso un convertitore esterno e quindi userò un cavo ottico per coprire il tratto più lungo (dalla sorgente in plancia al convertitore nel baule…dove sta pure il pre e gli ampli). Mi illudo soltanto se credo di avere una connessione migliore anche rispetto al più costoso dei cavi in argento? La fibra ottica dovrebbe essere la miglire connessione in assoluto (oltre ad essere digitale)…credo. Costa pure meno il cavo. Magari è pure meno soggetta ad interferenze? Davide illuminami please

24 11 2007
Davide

Meglio ancora a livello sonico il coassiale elettrico, poichè eviti una conversione. Ma si entrerebbe in un’altra questione. Quindi vai pure tranquillo con l’ottico.

Il passaggio di luce non “affligge” il cavo così come la corrente, in questo caso quindi, rispetto ad un conduttore vero e proprio hai meno resistività, di qualunque materiale esso sia.

24 11 2007
Luca P

provvidenziale come al solito. Certo è che l’altra questione (la differenza fra segnali digitali) non mi sembra che sia stata ancora trattata. L’articolo sui convertitori D/A non ne parla espressamente (o sbaglio?). Può essere questo ufficialmente uno spunto per il tuo prossimo post?

26 11 2007
Davide

Dato che la trattazione, seppur superficiale, di quantizzazione e conversione, è già piuttosto complessa, ho preferito centrare il discorso su altro. In effetti questo post:

Risoluzione effettiva di un DAC

nasce come complemento di questo:

Come scegliere l’autoradio

dove analizzavo le caratteristiche che una sorgente doveva avere e menzionavo il DAC.

Di sicuro a breve arriverà un post specifico anche riguardo la natura dei vari segnali digitali, così come è stato per il segnale analogico, di linea e di potenza:

Gli RCA e i cavi di potenza

E per la “variante” bilanciata:

Bilanciato, semi-bilanciato e sbilanciato

26 11 2007
Minoz

Mi imbuco anch’io: la fibra ottica non è, come si può intuire, un mezzo di trasmissione perfetto. Mezzi di trasmissione perfetti non esistono. La fibra ottica è una “guida d’onda” (ne esistono di svariati tipi), cioè consente ad un campo elettromagnetico (in questo caso la luce) di essere “guidato” lungo una certa direzione. Come tutti i mezzi di trasmissione, le fibre ottiche presentano le loro perdite (quantificate di solito in dB/km). Ovviamente, per tratti brevi (qualche centinaio di metri), queste perdite risultano insignificanti. Sulle lunghe tratte, pur necessitando di amplificatori “rigeneratori di segnale” ogni tot chilometri, le fibre ottiche risultano il mezzo di trasmissione migliore rispetto ai cavi metallici (ad alte frequenze anche i cavi metallici sono “guide d’onda”).
Per quanto riguarda l’errore di conversione, questo problema si riduce sensibilmente aumentando la risoluzione dei convertitori A/D prima e D/A dopo. Ciò si paga con un aumento della quantità di informazione da trasmettere.
Concludendo, per quel che riguarda l’impianto stereo di un’automobile, viste le lunghezze dei cavi in gioco e le potenze, le fibre ottiche sono sprecate per questo utilizzo. Molto meglio usarle per applicazioni a grande distanza e in cui sia necessaria un’elevata quantità di informazione trasmissibile per unità di tempo.

27 11 2007
Luca P

Agliagliagliaiai….ho un grosso problema. Mi sono fidato di informazioni date frettolosamente in base alle quali, l’interfaccia JVC per iPod viaggiava in digitale. Un tecnico che ha studiato appositamente i circuiti del KS-PD100 (l’intefaccia JVC) mi ha detto che invece è tutto analogico. Lo stesso autoradio (ovviamente) non converte nulla ma si limita a prendere il segnale analogico dall’ipod e lo butta fuori così com’è (anche perchè il mio autoradio, KV-AVX33, non ha uscite digitali).
Ora però ho già comprato (maledetto me) il convertitore estrno HSS (per fortuna usato…almeno).
Quindi devo scegliere: o provo a rivenderlo o trovo un modo per convertire il segnale in digitale appena uscito dalla sorgente in modo da farlo viaggiare su coassiale. Diventa una questione di convenienza qualitativa (vale la pena la doppia conversione pur di viaggiare in digitale il segnale fino al baule) e, soprattutto, economica (quanto spenderei per dei cavi analogici performanti quanto i digitali). Inoltre mi chiedo se esista un convertitore analogico-digitale.
Ho bisogno del vostro consiglio…help me!!

27 11 2007
Davide

La strada non è delle più corrette:

il nostro problema non è tanto lavorare con le tratte lunghe in digitale, bensì quello di prelevarne i benefici a monte della conversione analogica.

Installare un convertitore A/D, fattibilissimo fisicamente, non è di certo niente di performante, anzi, oltre alla conversione interna e ai problemi del pre interno della sorgente, si aggiungono le questioni relative al secondo ed al terzo passaggio: i due convertitori esterni….

Ma sei sicuro che l’AVX-33 non abbia uscita ottica??????? Mi sembra stranissimo…

Al di là di questo, se la tua idea era quella di sfruttare la conversione esterna di un DAC con determinate qualità, collegarlo ad un i-Pod sarebbe stato più che degradante comunque.

In sostanza: un DAC esterno si acquista quando ho innanzitutto un sistema di qualità a valle e a monte, ma avere un DAC esterno ed un pre a valvole per poi collegarci un lettore mp3 rappresenta un bel collo di bottiglia alla qualità finale.

27 11 2007
Luca P

Non eri proprio tu quello che decantavi la capacità delle valvole di amplificare maggiormente le armoniche pari in luogo di quelle dispari. Proprio questa caratteristica dovrebbe migliorare il suono anche se ab origine non perfetto.
Parliamoci chiaro, so bene che l’iPod si allontana molto dal concetto di audiophile, ma ho deciso di fare questo sacrificio in cambio dell’infinita accessibilità di un sistema musicale basato su hard disk da 60 Gb.
Certo, almeno non ho lesinato sul bitrate..anzi. Tutti i miei mp3 sono a 320Kbs e hanno subito un trattamento con Adobe Audition (uno dei mogliori programmi) per normalizzare, equalizzqare in flat, ed esaltare (solo un pizzico per carità) l’effetto stereo. Attenzione a questo ultimo trattamento: è molto diverso dal loudness. Inoltre, non sapendo se fosse effettivamente un vantaggio, per non sbagliare, ho fatto un upsampling a 48 khz. Se poi ci mettiamo che ogni tag è completissimo con tanto di foto dell’album, forse qualcuno mi comprenderà se non ho saputo resistere alla tentazione.
Per quanto riguarda il JVC, come ho mio malgrado scoperto, solo l’AVX11 ha l’uscita digitale ottica. Stranamente i due modelli successivi no. Va a capire. Comunque. Credo che ascolterò il tuo consiglio e darò via il convertitore. Sarebbe uno spreco visto che i CD non li ascolto mai. Userò il segnale analogico con dei cavi thender in rame. Prenderò i migliori che ci sono con questo materiale. Il mio istallatore me li ha consigliati….chissà se ha ragione.

27 11 2007
Davide

Certamente è giusto decantare le valvole per quello che fanno. Però, scusa il paragone: la Ferrari è ancora una Ferrari se gli mettiamo gasolio nel serbatoio?

Questo è il termine in cui ho dato quella considerazione e la risottolieo, poichè personalmente è un principio ed un dato di fatto: installare un pre valvolare ed un DAC esterno con a monte un lettore mp3 PERSONALMENTE non lo ritengo molto differente dall’installare una sorgente di alta fascia, utilizzarne i suoi DAC e preamplificatore, ma ascoltare i cd.

La compressione, più o meno elevata c’è e anche una traccia a 320 kbps, contro una a 1411, come fa un comune software di grabbing, è ben differente. Proprio in questo senso cala il vantaggio del triodo che al di là del discorso armoniche pari o dispari è in grado di esaltare quell’ambienza e ariosità che con l’encoding abbiamo tagliato di netto.

La cosa tosta che puoi fare, dato che ora mi dici che il cd non lo useresti praticamente mai, è quella SE MAI di estrapolare l’uscita digitale dell’I-Pod e inviarla al convertitore. Dato che hai il pre il volume lo gestisci da lì e a questo punto vai a vendere la radio, piuttosto che il DAC…

Cavi di buona fattura ce ne sono della Thender come hai detto tu e anche Monster Cable, G&BL e Van Den Hul

28 11 2007
Luca P

Escludere l’autoradio è un’ipotesi da escludere: ne ho bisogno come sorgente multimediale in genere (film, radio e , fra poco, tv digitale terrestre). Inoltre controllare tutto (compreso l’iPod) con un unico telecomando, è una comodita a cui non voglio rinunciare.
Ma la vuoi sapere una cosa interessante…la persona da cui ho comprato il pre ed il DAC hss (usati) si riforornisce direttamente da Andrea Filippi (abita lì vicino). Mi ha consigliato di telefonare direttamente ad Andrea per avere informazioni in merito all’estrapolazione del segnale digitale dall’iPod. Andrea mi ha risposto personalmente dicendomi che se, da un lato, si potrebbe ovviare al fatto che l’interfaccia iPod viaggia in digitale (modificando l’ìinterfaccia), dall’altro sarebbe probabilmente inutile dato che sulle nuove autoradio JVC (dopo l’AVX11) l’estrapolazione del segnale digitale (dall’autoradio) probabilmente non si può fare. Non ho capito bene il perchè ma sembra infatti che il processore DSP interno impedisca tale operazione. Lui ha detto che controllava lo schema dei circuiti e mi faceva sapere.
A questo punto però, vorrei sapere se la tua offerta (davide), è ancora valida. Se sei in grado di modificarmi sia l’interfaccia che l’autoradio in modo da avere un segnale digitale in uscita da quest’ultima e comprensivo dell’iPod, ti mando il tutto e mi fai direttamente tu la modifica. Se puoi controllare la fattibilità, fammi sapere il risultato (così ti telefono e ne parliamo a voce).

28 11 2007
Davide

La questione ora si fa più complessa. Facciamo così, taglio tutti i messaggi, che tra l’altro sono piuttosto off-topic rispetto all’articolo in cui sono postati e creo un articolo apposito perchè la problematica è molto interessante.

14 12 2007
Luca P

Passando di palo in frasca…ho sentito parlare molto bene dei cavi c.d. “litz”. Che ne pensi tu? Sono effettivamente a metà strada fra il rame e l’argento (o meglio, il rame placcato d’argento)?

15 12 2007
Davide

Bhe, il filo litz sicuramente è un ottimo valore aggiunto. Anche a livello di prezzi, guardando i listini di varie aziende produttrici, vediamo come i componenti che utilizzano questa tecnologia siano inseriti tra i fratelli minori e gli esoterici.

Purtroppo una comparativa integralmente analizzata (come dico io) non ho ancora potuto farla, poichè di Mundorf lavoro prevalentemente con lamina in argento, oppure vado su AZ per filtri meno pretenziosi (utilizzando le loro comunque ottime induttanze). E a livello cablaggi utilizzo i miei che sono o in rame twistati o in argento. La via di mezzo in quel senso mi manca.

22 07 2010
francesco

dove posso aquistare dei fili con argento di vari colori. grazie

6 11 2010
Domenico

ma secondo voi su un cavo rca con un 0,002 di differenza tra rame e argento come resistività possa cambiare qualcosa???? siamo sulla fantascienza del suono….al migliardo di elettroni che passano in quel momento cosa cavolo cambia se è 0,002 in più o in meno. Più che parlare sul prestigio dei cavi cerchiamo il punto cruciale delle problematiche della trasmisione del suono…Le impedenze in ingresso e di uscita tra lettori cd pre e ampli…Vi invito a prendere qualche manuale che possedete e vedete voi le diverse impedenze di interfacciamento e vi invito a riflettere se un cavo in argento o rame possa cambiare qualcosa. Le differenze che si sentono quando si cambiano cavi sono di capacita e di schermatura ne più ne meno e l’interazione tra le 2 conduzioni…vedete i vostri manuali e vi accorgerete che il segnale va a sbattere contro muri insormontabili di impedenze che creano flessioni e sfasature..

4 04 2012
Enzo

Finalmente una risposta seria!

17 05 2012
Antonio

Ossia, raddoppiando la sezione ma dimezzandone la lunghezza? ottengo un cavo con la stessa resistenza elettrica.qualcosa non torna in questo esempio.

30 06 2015
Bruno

Infatti occorre raddoppiare entrambe.

25 09 2012
blog de banque

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