Gli ambienti urbani sono pieni di kilowatt di onde radio provenienti da trasmettitori commerciali e governativi. Sebbene non sia possibile produrre abbastanza elettricità da questa fonte di energia per far funzionare la tua casa, puoi 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 importanti stazioni AM. L'antenna di trasmissione emette energia che si irradia verso l'esterno in una bolla in continua espansione. L'energia per una data area si indebolisce secondo un principio chiamato legge del quadrato inverso: la quantità che passa attraverso un piede quadrato, ad esempio, scende a un quarto della forza originale quando si raddoppia 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 per 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 piccole quantità di energia radio. Un amplificatore nella radio amplifica il segnale, permettendoti di ascoltare le trasmissioni. Per raccogliere energia, hai bisogno di un filo isolato lungo almeno 20 piedi. Posizionare il cavo lontano da mobili in metallo, rivestimenti in alluminio e altri oggetti metallici di grandi dimensioni che potrebbero bloccare il segnale che si desidera ricevere. Collegare un altro cavo isolato a una messa a terra affidabile, come un tubo dell'acqua fredda. Le estremità dell'antenna e dei fili di terra creano un potenziale di tensione che è possibile misurare con apparecchiature elettroniche.
Oscilloscopio
Un oscilloscopio è sufficientemente sensibile da indicare e misurare chiaramente l'energia elettrica ottenuta 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 da molte fonti diverse. Potrebbe essere necessario regolare l'input verticale su un'impostazione più sensibile, ad esempio 200 millivolt per divisione o meno, per rendere il modello più chiaro.
Diodo e Galvanometro
L'elettricità che si ottiene dalle onde radio è una corrente alternata ad alta frequenza; quando amplificato e sintonizzato sulla frequenza di una stazione specifica, il risultato è una trasmissione audio. Per utilizzare le onde radio per l'elettricità, convertire prima il segnale CA in corrente continua con un diodo, un dispositivo in cui la corrente scorre solo in un modo. Collegare l'anodo di un diodo per piccoli segnali 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 la corrente continua.
Pericoli
Poiché le onde radio producono quantità di energia molto piccole, l'uso di un'antenna per indagare sull'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 ovvie fonti di elettricità. Non condurre esperimenti durante i temporali; un fulmine nelle vicinanze può indurre una tensione elevata in un cavo 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 dell'elettricità ottenuta dalle onde radio. Da sola, la corrente è insufficiente per accendere una lampadina o far funzionare un motore, ad esempio. Se ottieni circa 1,5 volt da un'antenna e un diodo, puoi usarlo per caricare una batteria ricaricabile al nichel-idruro di metallo; in un periodo di diverse ore o giorni, la batteria può accumulare energia sufficiente per alimentare una radio o un altro piccolo dispositivo.
