Cara Menghasilkan Elektrik Dari Gelombang Radio

Pengenalan

Persekitaran bandar dipenuhi dengan gelombang radio berkelimpahan dalam beberapa kilowatt daripada pemancar komersial dan kerajaan. Walaupun kuasa ini tidak mencukupi untuk menggerakkan rumah anda, anda masih boleh mengesan dan mengekstrak sedikit tenaga elektrik dengan peralatan elektronik sensitif. Setiap antena dapat menukar gelombang radio menjadi arus elektrik, menjana sejumlah kecil tenaga.

Energii Gelombang Radio

Transmisi radio mengeluarkan tenaga dari beberapa watt bagi FM hingga 50,000 watt bagi stesen AM terkemuka. Antena penyiar menembakkan tenaga yang merambut keluar seakan-akan gelembung yang terus mengembang. Kuasa pada kawasan tertentu berkurang mengikut hukum Inverse‑Square: jika jarak dua kali lebih jauh, kuasa melalui satu kaki persegi hanya menjadi seperempat daripada kuasa asal. Menurut FCC, medan elektrik maksimum teoretikal pada jarak satu kilometer daripada pemancar 50,000 watt hanya 394 mV/m; pokok, bangunan dan kelembapan udara menyerap sebahagian tenaga, menjadikan kuasa sebenar lebih kecil.

Antena

Logam dalam antena menukar isyarat radio menjadi elektrik; semakin panjang antena, semakin banyak isyarat yang diterima. Radio mudah alih mempunyai antena pendek dan hanya menangkap tenaga radio sangat kecil. Untuk mengumpul tenaga, anda perlukan sekutai kawat isolasi sekurang‑kurangnya 20 kaki (sekitar 6 m). Letakkan kawat di luar kedudukan barang logam besar seperti perabot, dinding aluminium atau sebarang objek logam yang boleh menyekat isyarat. Sambungkan satu ujung kawat lain ke bumi yang boleh dipercayai, contohnya paip air sejuk. Akhir-akhir kawat antena dan bumi mencipta potensi voltan yang boleh diukur dengan peralatan elektronik.

Oscilloscope

Oscilloscope sensitif mampu memaparkan dan mengukur tenaga elektrik yang anda peroleh daripada gelombang radio. Sambungkan antena ke terminal "hot" probe input oscilloscope dan sambungkan kawat bumi ke klip bumi probe. Tetapkan julat input menegak kepada 1 V per bahagian. Paparan akan menunjukkan corak "white noise" yang menunjukkan tenaga radio daripada pelbagai sumber. Anda mungkin perlu menyesuaikan julat menegak kepada 200 mV per bahagian atau kurang agar corak lebih jelas.

Diode & Galvanometer

Tenaga yang anda peroleh daripada gelombang radio adalah arus AC frekuensi tinggi. Untuk menggunakannya sebagai tenaga, pertama anda perlu menukar isyarat AC kepada DC menggunakan diode, di mana aliran hanya satu arah. Sambungkan anoda diode kecil kepada kawat antena dan sambungkan katoda ke salah satu terminal galvanometer. Menyentuh kawat bumi ke terminal galvanometer yang lain akan menyebabkan jarum melompat, menunjukkan arus DC.

Bahaya

Gelombang radio menghasilkan kuasa sangat kecil, jadi eksperimen dengan antena biasanya selamat. Sentiasa gunakan kawat isolasi, tidak kawat mentah, dan elakkan meletakkannya berhampiran stopkontak, talian kuasa dan sumber elektrik lain. Jangan lakukan eksperimen semasa hujan petir; petir boleh menyebabkan voltan besar pada kawat panjang, membahayakan diri dan peralatan.

Aplikasi

Kuasa kecil yang diperoleh pada keadaan biasa mengekang aplikasi praktikal. Secara individu, arus tidak mencukupi untuk menyalakan lampu atau menjalankan motor. Jika anda dapat memperoleh kira‑kira 1.5 V daripada set antena dan diode, anda boleh menggunakannya untuk cas ringan bateri Ni‑MH; dalam beberapa jam atau hari, bateri itu mungkin mengumpul tenaga cukup untuk menggerakkan radio atau peranti kecil lain.