Gli ambienti urbani sono pieni di chilowatt di onde radio provenienti da trasmettitori commerciali e governativi. Sebbene non sia possibile produrre elettricità abbastanza vicino da questa fonte di energia per far funzionare la propria casa, è possibile rilevarla con apparecchiature elettroniche sensibili. Tutte le antenne creano correnti elettriche dalle onde radio; producono piccole quantità di energia.
Energia delle onde radio
Il trasmettitore di una stazione radio emette ovunque da pochi watt per FM a 50.000 watt per emittenti AM importanti. L'antenna di trasmissione emette energia che si irradia verso l'esterno in una bolla in continua espansione. L'energia per una determinata area si indebolisce secondo un principio chiamato Legge del quadrato inverso: la quantità che passa attraverso un piede quadrato, ad esempio, diminuisce di un quarto della forza originale quando raddoppi la distanza dalla sorgente. Secondo la Federal Communications Commission, il campo elettrico massimo teorico a un chilometro di distanza da un trasmettitore da 50.000 watt è di soli 394 millivolt al metro; alberi, edifici e umidità dell'aria assorbono parte di questa energia, riducendo la quantità effettiva.
Antenna
Il metallo di un'antenna trasforma i segnali radio in elettricità; generalmente, più lunga è l'antenna, più segnale si riceve. Le radio portatili hanno antenne relativamente corte e raccolgono minuscole quantità di energia radio. Un amplificatore nella radio aumenta il segnale, permettendoti di ascoltare le trasmissioni. Per raccogliere energia, è necessaria una corsa di filo isolato lungo almeno 20 piedi. Individua il filo lontano da mobili in metallo, rivestimenti in alluminio e altri oggetti metallici di grandi dimensioni che potrebbero bloccare il segnale che desideri ricevere. Collegare un altro filo isolato a una messa a terra affidabile, come un tubo dell'acqua fredda. Le estremità dell'antenna e i fili di terra creano un potenziale di tensione che è possibile misurare con apparecchiature elettroniche.
Oscilloscopio
Un oscilloscopio è abbastanza sensibile da indicare e misurare chiaramente l'energia elettrica che si ottiene dalle onde radio. Per vedere questa energia, collegare l'antenna al terminale "caldo" della sonda di ingresso dell'oscilloscopio e collegare il filo di terra alla clip di terra della sonda dell'oscilloscopio. Impostare l'intervallo di ingresso verticale su 1 volt per divisione. Il display dell'oscilloscopio mostrerà un modello di "rumore bianco" che indica l'energia radio proveniente da molte fonti diverse. Potrebbe essere necessario regolare l'ingresso verticale su un'impostazione più sensibile, ad esempio 200 millivolt per divisione o meno, per rendere più chiaro il modello.
Diodo e galvanometro
L'elettricità che si ottiene dalle onde radio è un corrente alternata ad alta frequenza; quando amplificato e sintonizzato sulla frequenza di una specifica stazione, il risultato è una trasmissione audio. Per usare le onde radio per l'elettricità, prima converti il segnale AC in corrente continua con un diodo, un dispositivo in cui la corrente scorre solo in un modo. Collegare l'anodo di un diodo a segnale piccolo al filo dell'antenna e quindi collegare il catodo a un terminale di un galvanometro. Toccando il filo di terra all'altro terminale del galvanometro, l'ago salterà, indicando CC.
Pericoli
Poiché le onde radio producono quantità molto ridotte di energia, l'uso di un'antenna per studiare l'elettricità è per la maggior parte sicuro. Utilizzare sempre filo isolato, non metallo nudo, ed evitare di posizionarlo vicino a prese elettriche, linee elettriche e altre fonti evidenti di elettricità. Non condurre esperimenti durante i temporali; un fulmine nelle vicinanze può indurre una grande tensione in un filo lungo, danneggiando te stesso e qualsiasi apparecchiatura collegata.
Applicazioni
La piccola quantità di corrente che si ottiene in condizioni normali purtroppo limita le applicazioni pratiche per l'elettricità ottenuta dalla radio onde. Di per sé, la corrente non è sufficiente per accendere una lampadina o far funzionare un motore, per esempio. Se si ottengono circa 1,5 volt da un'antenna e da un diodo, è possibile utilizzarlo per caricare a carica una batteria ricaricabile al nichel-metallo-idruro; per un periodo di diverse ore o giorni, la batteria potrebbe accumulare energia sufficiente per alimentare una radio o un altro piccolo dispositivo.
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