Τα αστικά περιβάλλοντα είναι γεμάτα με κιλοβάτ ραδιοκυμάτων από εμπορικούς και κυβερνητικούς πομπούς. Παρόλο που δεν μπορείτε να φτιάξετε οπουδήποτε αρκετή ηλεκτρική ενέργεια από αυτήν την πηγή ενέργειας για να διαχειριστείτε το σπίτι σας, μπορείτε να το εντοπίσετε με ευαίσθητο ηλεκτρονικό εξοπλισμό. Όλες οι κεραίες δημιουργούν ηλεκτρικά ρεύματα από ραδιοκύματα. παράγουν μικρές ποσότητες ενέργειας.
Ενέργεια ραδιοκυμάτων
Ο πομπός ενός ραδιοφωνικού σταθμού εκπέμπει οπουδήποτε από μερικά watt για FM έως 50.000 watt για εξέχοντες σταθμούς AM. Η κεραία εκπομπής εκπέμπει ενέργεια που ακτινοβολεί προς τα έξω σε μια συνεχώς αναπτυσσόμενη φούσκα. Η ενέργεια για μια δεδομένη περιοχή αποδυναμώνεται σύμφωνα με μια αρχή που ονομάζεται Inverse-Square Law: το ποσό που διέρχεται από ένα τετραγωνικό πόδι, για παράδειγμα, μειώνεται στο ένα τέταρτο της αρχικής ισχύος όταν διπλασιάζετε την απόσταση από την πηγή. Σύμφωνα με την Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών, το θεωρητικό μέγιστο ηλεκτρικό πεδίο ένα χιλιόμετρο μακριά από έναν πομπό 50.000 watt είναι μόνο 394 millivolts ανά μέτρο. τα δέντρα, τα κτίρια και η υγρασία του αέρα απορροφούν μέρος αυτής της ενέργειας, κάνοντας την πραγματική ποσότητα μικρότερη.
Κεραία
Το μέταλλο σε μια κεραία μετατρέπει τα ραδιοσήματα σε ηλεκτρική ενέργεια. Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η κεραία, τόσο περισσότερο σήμα λαμβάνετε. Τα φορητά ραδιόφωνα έχουν σχετικά μικρές κεραίες και λαμβάνουν μικρές ποσότητες ραδιοενέργειας. Ένας ενισχυτής στο ραδιόφωνο ενισχύει το σήμα, επιτρέποντάς σας να ακούτε εκπομπές. Για να συλλέξετε ενέργεια, χρειάζεστε ένα μονωμένο καλώδιο μήκους τουλάχιστον 20 ποδιών. Εντοπίστε το καλώδιο μακριά από μεταλλικά έπιπλα, αλουμίνιο και άλλα μεγάλα μεταλλικά αντικείμενα που ενδέχεται να εμποδίσουν το σήμα που θέλετε να λάβετε. Συνδέστε ένα άλλο μονωμένο καλώδιο σε μια αξιόπιστη γείωση, όπως ένας σωλήνας κρύου νερού. Τα άκρα της κεραίας και τα καλώδια γείωσης δημιουργούν δυναμικό τάσης που μπορείτε να μετρήσετε με ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Παλμοσκόπιο
Ένα παλμογράφο είναι αρκετά ευαίσθητο ώστε να δείχνει με σαφήνεια και να μετρά την ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνετε από ραδιοκύματα. Για να δείτε αυτήν την ενέργεια, συνδέστε την κεραία στον ακροδέκτη "ζεστό" του αισθητήρα εισόδου του παλμογράφου και συνδέστε το καλώδιο γείωσης στο κλιπ γείωσης του ανιχνευτή παλμογράφου. Ρυθμίστε το κατακόρυφο εύρος εισόδου σε 1 volt ανά διαίρεση. Στην οθόνη του παλμογράφου θα εμφανιστεί ένα μοτίβο "λευκού θορύβου" που θα δείχνει ραδιοενέργεια από πολλές διαφορετικές πηγές. Ίσως χρειαστεί να προσαρμόσετε την κατακόρυφη είσοδο σε μια πιο ευαίσθητη ρύθμιση, όπως 200 millivolts ανά διαίρεση ή λιγότερο, για να κάνετε το μοτίβο πιο καθαρό.
Δίοδος και γαλβανόμετρο
Η ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνετε από ραδιοκύματα είναι εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής συχνότητας. όταν ενισχύεται και συντονίζεται στη συχνότητα ενός συγκεκριμένου σταθμού, το αποτέλεσμα είναι μια ηχητική μετάδοση. Για να χρησιμοποιήσετε ραδιοκύματα για ηλεκτρική ενέργεια, μετατρέψτε πρώτα το σήμα AC σε συνεχές ρεύμα με δίοδο, μια συσκευή στην οποία το ρεύμα ρέει μόνο με έναν τρόπο. Συνδέστε την άνοδο μιας διόδου μικρού σήματος στο καλώδιο της κεραίας και μετά συνδέστε την κάθοδο σε έναν ακροδέκτη ενός γαλβανόμετρου. Εάν αγγίξετε το καλώδιο γείωσης στον άλλο ακροδέκτη γαλβανόμετρου, η βελόνα θα πηδήξει, υποδεικνύοντας DC.
Κίνδυνοι
Επειδή τα ραδιοκύματα αποδίδουν πολύ μικρές ποσότητες ενέργειας, η χρήση κεραίας για τη διερεύνηση της ηλεκτρικής ενέργειας είναι ως επί το πλείστον ασφαλής. Χρησιμοποιείτε πάντα μονωμένο καλώδιο, όχι γυμνό μέταλλο και αποφύγετε την τοποθέτησή του κοντά σε πρίζες, ηλεκτροφόρα καλώδια και άλλες προφανείς πηγές ηλεκτρικής ενέργειας. Μην διεξάγετε πειράματα κατά τη διάρκεια καταιγίδων. μια κοντινή αστραπή μπορεί να προκαλέσει μεγάλη τάση σε ένα μακρύ καλώδιο, να βλάψει τον εαυτό σας και οποιονδήποτε συνδεδεμένο εξοπλισμό.
Εφαρμογές
Η μικρή ποσότητα ρεύματος που λαμβάνετε σε κανονικές συνθήκες περιορίζει δυστυχώς τις πρακτικές εφαρμογές για ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνεται από ραδιοκύματα. Από μόνη της, το ρεύμα δεν επαρκεί για να ανάψει μια λάμπα ή να λειτουργήσει ένας κινητήρας, για παράδειγμα. Εάν λάβετε περίπου 1,5 βολτ από μια ρύθμιση κεραίας και διόδων, μπορείτε να τη χρησιμοποιήσετε για να φορτίσετε μια επαναφορτιζόμενη μπαταρία νικελίου-μετάλλου-υδριδίου. για μια περίοδο αρκετών ωρών ή ημερών, η μπαταρία μπορεί να συσσωρεύσει αρκετή ενέργεια για να τροφοδοτήσει ένα ραδιόφωνο ή άλλη μικρή συσκευή.
