Hier noch einmal was zum veranschaulichen und selber mitrechnen 
Welche Absicherung benötigt mein Strom-Kabel? - Kabelquerschnitte und Sicherungsgrößen
Das Stromkabel - es wird für jeden Carhifi / Autohifi - Ausbau benötigt und wirft doch immer wieder ein paar Fragen auf!
- Welchen Querschnitt benötige ich eigentlich für meine Anlage?
- Wie und wo muss ich meine Anlage absichern?
- Welche Sicherungsgröße muss ich verbauen?
Wollen wir die einzelnen Punkte kurz ansprechen:
Welchen Kabelquerschnitt benötige ich für meine Anlage?
..und was soll eigentlich ein ausreichender Kabelquerschnitt sicher stellen?
Ein ausreichender Kabelquerschnitt soll dafür sorgen,
dass der Spannungsabfall welcher durch den Widerstand im Kabel entsteht nicht zu hoch wird.
dass das Kabel sich wegen des Widerstandes im Kabel sich nicht zu stark erwärmt und die Isolierung beschädigt.
Auf Grund der Materialeigenschaften stellt ein typisches Stromkabel aus Kupfer für den Gleichstrom einen Widerstand dar. Ein Teil der elektrischen Energie wird in Wärme umgewandelt und führt daher am zweiten Kabelende zu einem Spannungsabfall.
Um dies einmal ausführlich zu berechnen, nehmen wir einfach ein paar Werte aus der Praxis an!
Es wird verbaut ein Standartstomkabel mit einer Länge von 5m und einer kleinen Analogendstufe mit 500 Watt RMS Leistung.
Um die Leistung zu berechnen gilt:
P=U*I
Wir nehmen nun die abgegebene Leistung von 500 Watt und erechnen die aufgenommene Leistung.
Analogendstufen haben Leistungsverluste von 40 bis 50 Prozent.
Diese Leistung muss jedoch bei der Kabelauswahl mit hinzugerechnet werden,
40 Prozent wäre Faktor 1,4 welchen wir bei unserer Berechnung heran ziehen werden.
Bei digitalen Endstufen kann man mit einem Faktor von 1,05 rechnen.
"angegebene Leistung" * "Verlustfaktor" = "aufgenommene Leistung"
500 Watt * 1,4 = 700 (Watt)
Jetzt haben wir die Leistung, für welche die Kabel ausgelegt werden müssen.
Jeden Kabelquerschnitt darf man bis zu einer bestimmten Amperezahl belasten.
D.h. wir müssen nun die Ampere berechnen, welche über das Kabel fliesen,
Wir nehmen hier eine Batteriespannung von 13 Volt an.
700 Watt / 13 Volt = I Ampere
53,8 A
Die Endstufe mit 500 Watt zieht also im Extrenfakk ca. 54 Ampere.
Um einen sicheren und störungfreien Betrieb der Endstufe zu realisieren muss das Kabel mindestens 54 Ampere vertragen.
Diesen Wert kann man nun in der Tabelle mit den max. Absicherungen heraus suchen und danach das Kabel wählen.
In unserem Fall wäre die nächste Absicherung 60 Ampere --> 10 mm²
Jetzt berechnen wir den Spannungsabfall im Kabel:
Der elektrische Widerstand errechnet sich durch:
R=U/I
Der spezifische Widerstand von einem reinen Kupferkabel mit 1mm2 Querschnitt und einer Länge von 1m beträgt: (rho) 0,0178.
0,0178 = "elektrischer Widerstand" * "Leiterquerschnitt" / "Leiterlänge"
Nach Umstellung der Formel:
"elektruscger Widerstand" = 0,0178 * "Leiterlänge" / "Leiterquerschnitt"
Dies bedeutet, je kürzer die Kabellänge und je größer der Kabelquerschnitt des Kabels ist, desto geringer der elektrische
Widerstand.
Jetzt vergleichen wir einmal 2 Kabel miteinander.
Bei beiden Kabeln nehmen wir wie schon oben geschrieben, eine Leitungslänge von 5 Meter an.
10 mm² und 25 mm² als Kabelgröße
0,0178 * 5 / 25 = 0,00356 Ohm
0,0178 * 5 / 10 = 0,0089 Ohm
Wir sehen, das 25mm² hat ca. 55% weniger Widerstand als das 10mm²
Aber was bewirkt nun eigentlich dieser Innenwiderstand?
Wieviel Spannungsabfall entsteht dadurch an der Endstufe?
Wir ziehen wieder unsere oben gesetzten Werte als Grundlage heran:
Fahrzeugspannung: 13 Volt
Aufgenommene Ampere: 54 Ampere
Folgende Formel ziehen wir zur Berechnung heran:
"Spannungsabfall" = (2*"Leitungslänge" * "Stromstärke") / ("Leitfähigkeit" * "Leiterquerschnitt")
Zur Information;
Leitfähigkeit ist der Gegenteil zum spezifischen Widerstand
Kupfer hat einen Wert von rho = 0,0178 also 1 / 0,0178 = 56 Leitfähigkeit
Die Werte eingesetzt:
25mm²
(2 * 5 * 54)/(56 * 25) = 0,38 Volt
10mm²
(2 * 5 * 54)/(56 * 10) = 0,96 Volt
Dies bedeutet, bei einem 10mm² Kabel, welches aus technischer Sicht für den Betrieb ausreichen würde stehen Euch an der Endstufe statt den 13 Volt nur noch 12 zur Verfügung. Lässt man hier noch die Werte für Übergangwiderstände usw. einfliesen, stehen einem wahrscheinlich keine 12 Volt Versorgungsspannung mehr zur Verfügung.
