Как да направим електричество от радиовълни

Градската среда е изпълнена с киловати радиовълни от търговски и държавни предаватели. Въпреки че не можете да направите близо до достатъчно електричество от този източник на енергия, за да управлявате къщата си, можете да го откриете с чувствително електронно оборудване. Всички антени създават електрически ток от радиовълни; те произвеждат малки количества енергия.

Енергия на радиовълните

Предавателят на радиостанция излъчва някъде от няколко вата за FM до 50 000 вата за видни AM станции. Излъчваната антена излъчва енергия, която излъчва навън във все по-разширяващ се балон. Енергията за дадена област отслабва съгласно принцип, наречен Закон за обратния квадрат: количеството, преминаващо през квадратен фут, например, пада до една четвърт от първоначалната сила, когато удвоите разстоянието от източника. Според Федералната комисия по комуникациите, теоретичното максимално електрическо поле на един километър от 50 000-ватов предавател е само 394 миливолта на метър; дърветата, сградите и въздушната влага абсорбират част от тази енергия, което прави действителното количество по-малко.

Антена

Металът в антената превръща радиосигналите в електричество; обикновено, колкото по-дълга е антената, толкова повече сигнал получавате. Преносимите радиостанции имат сравнително къси антени и улавят малки количества радиоенергия. Усилвател в радиото усилва сигнала, което ви позволява да чувате предавания. За да съберете енергия, ви е необходим цикъл от изолиран проводник с дължина поне 20 фута. Намерете проводника далеч от метални мебели, алуминиеви сайдинги и други големи метални предмети, които могат да блокират сигнала, който искате да получите. Прикрепете друг изолиран проводник към надеждна земя, като тръба за студена вода. Краищата на антената и заземяващите проводници създават потенциал за напрежение, който можете да измерите с електронно оборудване.

Осцилоскоп

Осцилоскопът е достатъчно чувствителен, за да показва ясно и измерва електрическата енергия, която получавате от радиовълните. За да видите тази енергия, свържете антената към терминала за входяща сонда на осцилоскопа и свържете заземяващия проводник към заземяващата скоба на сондата на осцилоскопа. Задайте диапазона на вертикалния вход на 1 волта на деление. Дисплеят на осцилоскопа ще покаже модел на "бял шум", показващ радиоенергия от много различни източници. Може да се наложи да настроите вертикалния вход към по-чувствителна настройка, например 200 миливолта на деление или по-малко, за да направите модела по-ясен.

Диод и Галванометър

Електричеството, което получавате от радиовълните, е високочестотен променлив ток; когато се усилва и настройва на честотата на определена станция, резултатът е аудио излъчване. За да използвате радиовълни за електричество, първо преобразувайте променливотоковия сигнал в постоянен ток с диод, устройство, при което токът протича само по един начин. Свържете анода на диод с малък сигнал към проводника на антената и след това свържете катода към един извод на галванометър. Докосването на заземяващия проводник към другия терминал на галванометър ще доведе до скок на иглата, което показва DC.

Опасности

Тъй като радиовълните дават много малки количества енергия, използването на антена за изследване на електричеството в по-голямата си част е безопасно. Винаги използвайте изолиран проводник, не голи метали и избягвайте да го поставяте близо до електрически контакти, електропроводи и други очевидни източници на електричество. Не провеждайте експерименти по време на гръмотевични бури; близкият удар на мълния може да предизвика голямо напрежение в дълъг проводник, увреждайки себе си и свързаното оборудване.

Приложения

Малкото количество ток, което получавате при нормални условия, за съжаление ограничава практическите приложения за електричество, получено от радиовълни. Само по себе си токът е недостатъчен, например за запалване на крушка или задвижване на мотор. Ако получите около 1,5 волта от антена и диодна настройка, можете да го използвате, за да зареждате никел-метал-хидридни акумулаторни батерии; за период от няколко часа или дни батерията може да акумулира достатъчно енергия за захранване на радио или друго малко устройство.