Hvordan man laver elektricitet fra radiobølger

Bymiljøer er fyldt med kilowatt radiobølger fra kommercielle og offentlige sendere. Selvom du ikke kan producere noget nær nok strøm fra denne energikilde til at drive dit hus, kan du registrere det med følsomt elektronisk udstyr. Alle antenner skaber elektriske strømme fra radiobølger; de producerer små mængder energi.

Radio Wave Energy

En radiostations sender udsender alt fra et par watt til FM til 50.000 watt til fremtrædende AM-stationer. Broadcast-antennen udsender energi, der stråler udad i en stadigt voksende boble. Energien for et givet område svækkes i henhold til et princip kaldet den omvendte firkantede lov: mængden, der passerer gennem en kvadratfod, falder for eksempel til en fjerdedel af den oprindelige styrke, når du fordobler afstanden fra kilden. Ifølge Federal Communications Commission er det teoretiske maksimale elektriske felt en kilometer væk fra en 50.000 watt sender kun 394 millivolt pr. Meter; træer, bygninger og luftfugtighed absorberer noget af denne energi, hvilket gør den faktiske mængde mindre.

Antenne

Metallet i en antenne omdanner radiosignaler til elektricitet; jo længere antennen er, jo mere signal modtager du generelt. Bærbare radioer har relativt korte antenner og opfanger små mængder radioenergi. En forstærker i radioen forstærker signalet, så du kan høre udsendelser. For at høste energi har du brug for et løb af isoleret ledning, der er mindst 20 fod lang. Find ledningen langt væk fra metalmøbler, aluminiumsbeklædning og andre store metalgenstande, der kan blokere det signal, du vil modtage. Fastgør en anden isoleret ledning til en pålidelig jordjord, såsom et koldt vandrør. Enderne af antennen og jordledningerne skaber et spændingspotentiale, du kan måle med elektronisk udstyr.

Oscilloskop

Et oscilloskop er følsomt nok til klart at indikere og måle den elektriske energi, du får fra radiobølger. For at se denne energi skal du slutte antennen til oscilloskopets "varme" terminal og tilslut jordledningen til oscilloskopprobens jordklemme. Indstil det lodrette inputområde til 1 volt pr. Division. Oscilloskopdisplayet viser et "hvid støj" -mønster, der angiver radioenergi fra mange forskellige kilder. Det kan være nødvendigt at justere den lodrette indgang til en mere følsom indstilling, f.eks. 200 millivolt pr. Division eller mindre, for at gøre mønsteret klarere.

Diode og galvanometer

Den elektricitet, du får fra radiobølger, er en højfrekvent vekselstrøm; når den forstærkes og indstilles til frekvensen for en bestemt station, er resultatet en lydudsendelse. For at bruge radiobølger til elektricitet skal du først konvertere AC-signalet til jævnstrøm med en diode, en enhed, hvor strømmen kun strømmer en vej. Tilslut anoden på en diode med lille signal til antennetråden og tilslut derefter katoden til en terminal på et galvanometer. Berøring af jordledningen til den anden galvanometerterminal får nålen til at springe, hvilket indikerer DC.

Farer

Fordi radiobølger giver meget små mængder strøm, er det for det meste sikkert at bruge en antenne til at undersøge elektricitet. Brug altid isoleret ledning, ikke bare metal, og undgå at placere den i nærheden af ​​stikkontakter, strømledninger og andre åbenlyse kilder til elektricitet. Udfør ikke eksperimenter under tordenvejr; et nærliggende lynnedslag kan fremkalde en stor spænding i en lang ledning og skade dig selv og alt tilsluttet udstyr.

Ansøgninger

Den lille mængde strøm, du får under normale forhold, begrænser desværre praktiske anvendelser af elektricitet opnået fra radiobølger. I sig selv er strømmen utilstrækkelig til f.eks. At tænde en pære eller køre en motor. Hvis du får ca. 1,5 volt fra en antenne- og diodeopsætning, kan du bruge den til at lade en genopladeligt nikkel-metalhydrid-genopladeligt batteri; over en periode på flere timer eller dage kan batteriet akkumulere nok energi til at drive en radio eller anden lille enhed.