Skapa el från radiovågor

Städer är fyllda med kilowatt av radiovågor från kommersiella och statliga sändare. Även om du inte kan generera tillräckligt med el för att driva ett hem från denna energikälla, kan du med känslig elektronik detektera den. Alla antenner omvandlar radiovågor till elektriska strömmar och ger därmed små mängder energi.

Radiovågeenergi

En radiosändares sändare läcker ut allt från några watt för FM till 50 000 watt för stora AM-stationer. Sändanten sänder ut energi som sprider sig i en expanderande bubbla. Energin för ett givet område minskar enligt den omvända kvadratlagens princip: mängden som passerar genom en kvadratfot minskar till en fjärdedel när du fördubblar avståndet från källan. Enligt Federal Communications Commission är den teoretiska maximala elektriska fältstyrkan en kilometer från en 50 000‑watt sändare endast 394 millivolt per meter; träd, byggnader och luftfuktighet absorberar en del av energin, vilket gör den verkliga mängden mindre.

Antennen

Metallen i en antenn omvandlar radiosignaler till elektricitet; generellt ju längre antenn desto mer signal fångas upp. Bärbara radioapparater har relativt korta antenner och fångar upp mycket små mängder radiovätske. För att samla in energi behöver du minst 20 fot (cirka 6 meter) isolerad ledning. Placera ledningen långt från metallmöbler, aluminiumbeklädnad och andra stora metallobjekt som kan blockera signalen du vill fånga. Fäst en annan isolerad ledning till en pålitlig jord, t.ex. en kall vattenslang. Antennens och jordledningens ändar skapar en spänningspotential som kan mätas med elektronik.

Oscilloskop

Oscilloskopet är tillräckligt känsligt för att tydligt visa och mäta den elektriska energi du får från radiovågor. Koppla antennen till oscilloskopets "hot" terminal och jordledningen till jordklippen. Ställ in den vertikala insatsen till 1 volt per division. Visningen visar ett "vit brus"‑mönster som indikerar radiovätske från många källor. Du kan behöva justera insatsen till en mer känslig nivå, t.ex. 200 millivolt per division eller mindre, för att göra mönstret tydligare.

Diod och galvanometer

Elen du får från radiovågor är högfrekvent växelström; när du förstärker och stämmer in på frekvensen för en specifik station får du en ljudsändning. För att använda radiovågor som el, konvertera först växelströmmen till likström med en diod, en komponent som bara låter ström passera i en riktning. Anslut anod på en liten signaldiod till antennledningen och kappa till en terminal på en galvanometer. Anslut jordledningen till den andra terminalen och se hur nålen rör sig, vilket indikerar likström.

Risker

Eftersom radiovågor ger mycket små mängder kraft är det i stort sett säkert att använda en antenn för att utforska el. Använd alltid isolerad ledning, inte blott metall, och undvik att placera den nära elektriska uttag, kraftledningar och andra uppenbara elektriska källor. Gör inga experiment under åskväder; en närliggande blixt kan inducera en stor spänning i en lång ledning och skada både dig och utrustning.

Tillämpningar

Den små mängd ström du får i normala förhållanden begränsar praktiska tillämpningar. På egen hand är den otillräcklig för att tända en lampa eller driva en motor. Om du får cirka 1,5 volt från antenn‑diod‑uppsättningen kan du dock ladda en nickel‑metall‑hydrid‑batteri långsamt; efter flera timmar eller dagar kan batteriet samla tillräckligt med energi för att driva en radio eller en annan liten enhet.