Medindo a potência RMS de um amplificador

Artigo de Renato Scaramal Yamane - Julho/2002 Todos os direitos autorais reservados

Equipamentos necessários:

- Multímetro Digital

- Resistência de chuveiro

 

Para esse tipo de medição o alto-falante não é a carga ideal para estar ligada ao amplificador, pois a impedância sofre variação conforme a freqüência, sintonia, tipo e volume da caixa acústica.

Podemos notar essa variação nos gráficos abaixo:

 

 

 

Podemos concluir que a impedância da bobina de um alto-falante apresenta um pico exatamente na Freqüência de Ressonância (Fs) quando ele está ao Ar Livre (sem nenhum tipo de caixa acústica), já na caixa do tipo Suspensão Acústica (Selada) fará com que o alto-falante apresente um pico na Freqüência de Ressonância (Fc) e na caixa do tipo Refletora de Graves (Dutada) ocorrerão 2 picos, onde no vale poderá ser encontrada a Freqüência de Sintonia (Fb)

 

Devido a essas características, deveremos utilizar uma carga que apresente uma resistência constante ao invés de utilizarmos o alto-falante ligado direto ao amplificador.

Uma solução prática, viável e segura é a de utilizarmos uma Resistência de Chuveiro, facilmente encontrada em qualquer lugar do Brasil.

 

Para isso basta utilizar o multímetro e medir a resistência desejada, porém antes deveremos "curto-circuitar" as pontas de prova do multímetro para descontarmos a resistência referente a ela.

Eu sugeriria que façamos algumas associações em paralelo de duas ou mais resistências afim de que elas não esquentem muito para não alterar o valor da resistência (ohms).

 

Supondo que gostaríamos de medir a potência de um amplificador de 4 Ohms e que a resistência das pontas de prova foram encontradas em 0,2 Ohms, dessa forma seria bom utilizarmos 2 resistências de 8 Ohms em paralelo e descontarmos o valor das pontas de prova, como na imagem abaixo:

 

 

Agora já temos a carga que será utilizada nas saídas do amplificador ao invés dos alto-falantes, é bom lembrar que todos os canais devem estar alimentados com essa carga para que o amplificador não trabalhe com "folga".

Com as resistências devidamente ligadas nos canais do amplificador deveremos reduzir totalmente o controle do nível de sensibilidade de entrada (ganho), ligar o veículo para tentar estabilizar a tensão da bateria, deixar o volume do CD Player em aproximadamente 80%, desligarmos todos os recursos do CD Player (Bass Boost, Equalizador, Bass, Treble, Mid, etc)  e colocarmos para tocar uma faixa de Freqüência Pura.

 

Com o multímetro ligado nos conectores (+ e -) de um canal do amplificador medindo voltagem em corrente alternada (Vac) deveremos ir aumentando o controle do nível de sensibilidade de entrada (ganho) e visualizarmos no display do multímetro as tensões alcançadas, em um amplificador especificado para fornecer 100W RMS em 4 Ohms encontraremos aproximadamente as informações abaixo obtidas no display do multímetro enquanto aumentamos o nível de sensibilidade de entrada (ganho) do amplificador:

 

0,00V...... 3,00V...... 6,00V...... 9,00V...... 11,00V...... 13,00V...... 16,00V...... 19,00V...... 20,00V...... 20,50V...... 20,70V...... 20,75V...... 20,75V.....

 

Após uma determinada posição do ganho, mesmo aumentando o seu nível continuaremos com praticamente a mesma tensão nas saídas do amplificador, é nesse ponto que o amplificador está fornecendo a sua potência RMS máxima e não há necessidade alguma de aumentarmos ainda mais o controle do nível de sensibilidade de entrada (ganho), pois a única coisa que aumentará será a sua distorção harmônica total, que é muito prejudicial aos alto-falantes.

Ao deixar todos os canais regulados para fornecer a potência RMS máxima, o ideal seria medir a tensão da bateria direto nas entradas do amplificador, pois talvez essa tensão esteja abaixo dos 14,4V em que a maioria dos fabricantes de amplificadores divulgam a potência de seus produtos, dessa forma a potência alcançada será menor se a tensão estiver abaixo dos 14,4Volts, já que: Potência = Tensão x Corrente

Se a temperatura da resistência se elevar, o ideal será resfriá-la para que o valor da resistência não aumente e com isso teremos resultados consideravelmente diferentes, para isso basta mergulhar na água as resistências no interior de um recipiente plástico.

 

Veja no gráfico abaixo o que ocorre quando estamos aumentando o nível de sensibilidade de entrada (ganho) do amplificador:

Note que nesse caso após os 450W RMS o único valor que aumenta é a distorção e o ideal seria deixar o ganho regulado de modo a deixar o amplificador trabalhando com baixa distorção, ou seja, abaixo de 1% de THD.

Como não estamos utilizando equipamentos com capacidade de medir distorção harmônica, teremos que usar os valores de tensões obtidas no multímetro para deixar o ganho regulado, ou seja, se utilizarmos os valores obtidos em nossos testes, que foram:

0,00V...... 3,00V...... 6,00V...... 9,00V...... 11,00V...... 13,00V...... 16,00V...... 19,00V...... 20,00V...... 20,50V...... 20,70V...... 20,75V...... 20,75V.....

Podemos notar que acima de 20,00V a tensão aumenta pouco, e nesse caso devemos regular o nível de sensibilidade de entrada (ganho) para ficar em, no máximo 20,00V.

 

Dessa forma devemos utilizar a equação:

Potência = Tensão x Tensão / Impedância

No nosso exemplo teremos:

Potência = 20V x 20V / 4 Ohms

Potência = 100W RMS

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Renato Scaramal Yamane

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