تمتلئ البيئات الحضرية بالكيلوواط من الموجات الراديوية من أجهزة الإرسال التجارية والحكومية. على الرغم من أنه لا يمكنك صنع ما يكفي من الكهرباء من مصدر الطاقة هذا لتشغيل منزلك ، إلا أنه يمكنك اكتشافه باستخدام معدات إلكترونية حساسة. تخلق جميع الهوائيات تيارات كهربائية من موجات الراديو ؛ ينتجون كميات صغيرة من الطاقة.
طاقة موجات الراديو
يرسل جهاز إرسال محطة إذاعية في أي مكان من بضع واط إلى FM إلى 50000 واط لمحطات AM البارزة. يبث هوائي البث الطاقة التي تشع إلى الخارج في فقاعة تتوسع باستمرار. تضعف الطاقة في منطقة معينة وفقًا لمبدأ يسمى قانون التربيع العكسي: الكمية التي تمر عبر قدم مربع ، على سبيل المثال ، تنخفض إلى ربع القوة الأصلية عندما تضاعف المسافة من المصدر. وفقًا للجنة الاتصالات الفيدرالية ، يبلغ الحد الأقصى النظري للمجال الكهربائي على بُعد كيلومتر واحد من جهاز إرسال بقدرة 50000 واط 394 مللي فولت لكل متر ؛ تمتص الأشجار والمباني ورطوبة الهواء بعضًا من هذه الطاقة ، مما يجعل الكمية الفعلية أصغر.
هوائي
المعدن الموجود في الهوائي يحول إشارات الراديو إلى كهرباء ؛ بشكل عام ، كلما زاد طول الهوائي ، زادت الإشارة التي تتلقاها. تحتوي أجهزة الراديو المحمولة على هوائيات قصيرة نسبيًا وتلتقط كميات ضئيلة من طاقة الراديو. يعزز مكبر الصوت في الراديو الإشارة ، مما يسمح لك بسماع البث. لحصد الطاقة ، تحتاج إلى سلك معزول بطول 20 قدمًا على الأقل. حدد موقع السلك بعيدًا عن الأثاث المعدني وجوانب الألومنيوم والأشياء المعدنية الكبيرة الأخرى التي قد تمنع الإشارة التي تريد استقبالها. قم بتوصيل سلك معزول آخر بأرضية موثوقة ، مثل أنبوب الماء البارد. تخلق أطراف الهوائي والأسلاك الأرضية جهدًا كهربيًا يمكنك قياسه باستخدام المعدات الإلكترونية.
راسم الذبذبات
يعد مرسمة الذبذبات حساسًا بدرجة كافية للإشارة إلى الطاقة الكهربائية التي تحصل عليها من موجات الراديو وقياسها بوضوح. لرؤية هذه الطاقة ، قم بتوصيل الهوائي بطرف مسبار إدخال راسم الذبذبات "الساخن" وتوصيل السلك الأرضي بالمقطع الأرضي لمسبار راسم الذبذبات. اضبط نطاق الإدخال الرأسي على 1 فولت لكل قسم. ستعرض شاشة راسم الذبذبات نمط "ضوضاء بيضاء" يشير إلى طاقة الراديو من عدة مصادر مختلفة. قد تضطر إلى ضبط الإدخال الرأسي لإعداد أكثر حساسية ، مثل 200 مللي فولت لكل قسم أو أقل ، لجعل النمط أكثر وضوحًا.
الصمام الثنائي والجلفانومتر
الكهرباء التي تحصل عليها من موجات الراديو هي تيار متناوب عالي التردد ؛ عند تضخيمه وضبطه على تردد محطة معينة ، تكون النتيجة بثًا صوتيًا. لاستخدام موجات الراديو للكهرباء ، قم أولاً بتحويل إشارة التيار المتردد إلى تيار مباشر باستخدام الصمام الثنائي ، وهو جهاز يتدفق فيه التيار في اتجاه واحد فقط. قم بتوصيل أنود الصمام الثنائي ذو الإشارة الصغيرة بسلك الهوائي ثم قم بتوصيل الكاثود بأحد طرفي الجلفانومتر. سيؤدي لمس السلك الأرضي إلى طرف الجلفانومتر الآخر إلى قفز الإبرة ، مما يشير إلى التيار المستمر.
المخاطر
نظرًا لأن موجات الراديو تنتج كميات صغيرة جدًا من الطاقة ، فإن استخدام الهوائي لفحص الكهرباء يعد آمنًا في الغالب. استخدم دائمًا الأسلاك المعزولة ، وليس المعدن ، وتجنب وضعها بالقرب من مآخذ التيار الكهربائي وخطوط الطاقة ومصادر الكهرباء الواضحة الأخرى. لا تقم بإجراء أي تجارب أثناء العواصف الرعدية ؛ يمكن أن تحدث ضربة صاعقة قريبة جهدًا كبيرًا في سلك طويل ، مما يؤدي إلى إلحاق الضرر بنفسك وأي جهاز متصل.
التطبيقات
إن كمية التيار الصغيرة التي تحصل عليها أثناء الظروف العادية تحد للأسف من التطبيقات العملية للكهرباء التي يتم الحصول عليها من موجات الراديو. على سبيل المثال ، التيار غير كافٍ لإضاءة المصباح الكهربائي أو تشغيل المحرك بمفرده. إذا حصلت على حوالي 1.5 فولت من إعداد الهوائي والصمام الثنائي ، فيمكنك استخدامه لشحن بطارية قابلة لإعادة الشحن من النيكل والمعدن والهيدريد ؛ على مدى عدة ساعات أو أيام ، قد تتراكم البطارية طاقة كافية لتشغيل راديو أو جهاز صغير آخر.
