Os receptores de rádio usam energia de um transmissor?


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Alguém me deu essa analogia - ligar a TV ou o rádio não custa mais dinheiro à emissora, porque as ondas de rádio seriam dissipadas pelo ar ou por outros objetos. Isso está correto? Acho difícil de acreditar - certamente alguma energia deve ser absorvida pelo circuito receptor do rádio e o fato de o rádio estar ligado ou desligado não altera as propriedades dos referidos objetos.

(OK, podem ser apenas miliwatts consumidos pelos referidos dispositivos, mas ainda estou curioso para saber o quanto isso faria diferença.)


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Eu acho que miliwatts seria uma quantia muito otimista.
Nick T

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Pense pico e nano watts.
Kortuk

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Não é "dissipado no ar". Escolhemos especificamente as frequências de rádio porque o ar é transparente para elas. en.wikipedia.org/wiki/… en.wikipedia.org/wiki/… Relacionado: electronics.stackexchange.com/questions/4664/…
endolith

Respostas:


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  • Ligar a TV ou o rádio não custa mais dinheiro à emissora, porque as transmissões de transmissão seriam dissipadas por outro objeto.
  • alguma energia é absorvida pelo circuito receptor do rádio.

Ambas as afirmações são verdadeiras. Você acha que um contradiz o outro? Eu acho isso análogo ao grande aspersor de água decorativo no parque local. (Concordo que "dissipado no ar" parece improvável).

  • Deixar seu cão beber água do aspersor não custa mais dinheiro ao parque, porque a mesma quantidade de água sai do aspersor, se algumas gotas caem na língua do cachorro ou se todas caem no chão.
  • Um pouco de água é aspirada pelo cachorro.

Muitas vezes, vários cães pegam gotas de água em suas línguas ao mesmo tempo na mesma fonte, e ainda assim a grande maioria da água é "desperdiçada" pousando no chão. Da mesma forma, você pode ter milhares de pessoas sintonizando a mesma estação de TV e, mesmo assim, a grande maioria dos fótons que saem das antenas de transmissão nunca atinge uma antena receptora, mas é "desperdiçada" atingindo árvores ou montanhas ou escapando para o espaço sideral. . Olhando para o medidor de água do parque, não há como saber se dezenas de cães bebem água desta fonte ou nenhum cachorro - a mesma água sai pelo aspersor. Não há como saber, olhando o medidor eclético da emissora, se milhares de pessoas estão sintonizadas,

Isso é muito diferente da maneira como a energia flui "através do ar" em um transformador de bobina concêntrica de núcleo de ar, ou "através do ar" em um capacitor dielétrico do ar, ou da maneira como os dispositivos alimentados pela rede elétrica "extraem" apenas a quantidade de corrente e energia que eles precisam.

  • Os receptores de rádio usam energia de um transmissor?

Alguns rádios de cristal não têm baterias ou conexão à rede elétrica - toda a energia que eles têm é proveniente do transmissor de rádio, e o rádio usa energia do transmissor para acionar o fone de ouvido.

Você poderia argumentar que a maioria dos rádios extrai apenas o sinal da estação; toda a energia da antena acaba aquecendo a junção BE do primeiro transistor no pré-amplificador, e 100% da energia "usada" pelo rádio em estágios posteriores e para acionar os alto-falantes provém de baterias ou energia Primavera de um relógio .

Quanto faria a diferença? Bem, se empacotássemos rádios e antenas suficientes ao redor da antena de transmissão, eventualmente formaríamos uma gaiola de Faraday - esses rádios absorveriam toda a energia de transmissão e outros rádios fora de uma gaiola de Faraday não ouviriam nenhuma transmissão de dentro dela.

Existem algumas coisas que essa analogia não captura perfeitamente. Embora seja tentador pensar na antena como um "balde", uma vez que quanto maior for o número de fótons capturados, uma antena sintonizada pode captar muito mais energia do que se poderia esperar de seu tamanho e densidade de energia local - 'Energia antenas de rádio. Se um filhote está pegando as gotículas na língua e, em seguida, um pastor alemão passa por cima dele e as pega primeiro, nada chega ao filhote - a menos que o filhote se mova um pouco para o lado para sair da sombra do grande cão. Da mesma forma, se você colocar uma antena de rádio próxima e imediatamente "atrás" de outra antena de rádio (como vista da torre de transmissão), a rádio a montante receberá uma perfeitamente, como se o rádio a jusante não estivesse lá e o rádio a jusante não ouça nada - até o rádio a jusante se mover um pouco para o lado para sair da sombra do cachorro grande. No entanto, se você afastar a antena de rádio a jusante (e ainda por trás) da antena a montante, ela também começará a ouvir a estação - a energia da estação "se curva" em torno do rádio a montante.

Uma torre de transmissão FM típica produz ERP de 100 kW (+80 dBm) e 300 m de altura. Espera-se que os receptores de rádio FM funcionem com uma intensidade de sinal de 0,5 mV / m. Um receptor de rádio típico tem uma sensibilidade de -90 dBm com uma antena de aproximadamente 1 m de comprimento.


Outra analogia é que o receptor lançará uma "sombra".
markrages

perdoe-me se eu estiver errado, mas -90 dBm se correlaciona a 1pW. Basta adicionar isso para aqueles que não fazem conversões de dBm bem.
Kortuk

na nota da parede dos receptores, nesse caso, acho que a antena começaria a ter efeitos próximos dos campos e efeitos de potência refletida, mas isso está acima do escopo do OP, apenas quero observá-lo.
Kortuk

@markrages: Eu não acho que seja uma analogia muito boa, já que as ondas de rádio difratam em torno de objetos do tamanho de seres humanos.
endolith

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O Sol cria mais energia quando o gato está no parapeito da janela?


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Somente se a potência total do Sol for acoplada ao Gato Iluminado
Toby Jaffey

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@JobyTaffey, bem escrito. @ Thomas, na verdade, há um ponto importante no que Joby escreveu, mais que uma excelente piada, em que se o seu receptor causar uma alteração na impedância de saída do transmissor, você poderá alterar a quantidade de energia que a torre deve irradiar. Na realidade, qualquer dispositivo em qualquer faixa fornece um feedback (um sistema de antena perfeito irradia tanta energia quanto recebe) e isso pode acoplar-se à torre original, causando problemas de incompatibilidade. A teoria pode ficar muito complicada, mas relacionada à construção de uma parede de metal nas proximidades, que usa energia de 1/4 do campo, isso mudaria as coisas.
Kortuk

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Você só pode acoplar eletricamente as ondas estacionárias evanescentes no campo próximo (menos de um comprimento de onda) em que a impedância E / H varia até finalmente se estabelecer no limite de espaço livre de 376,73 Ω. Os termos do campo próximo decaem rapidamente na proporção de 1 / r ^ 2 e 1 / r ^ 3. Por outro lado, o campo distante não é mais acoplado eletricamente ao transmissor e decai muito mais lentamente na proporção de 1 / r. A energia simplesmente se irradia, seja ela captada ou não por quaisquer antenas receptoras, paredes ou qualquer outra coisa. No espaço vazio, ele se propagaria à velocidade da luz de acordo com o padrão do design da antena, como um toro omnidirecional para uma antena dipolo.


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Está correto; sua afirmação sobre dissipação é correta, ela apenas irradia para o espaço ou para a distância. Pense na luz: todo mundo pode olhar para uma fonte de luz, atingindo ou não as paredes, ela não consome mais energia.

Alguma energia é recebida pelo receptor, mas isso não afeta o transmissor.


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Sim, eu diria que eles se dissiparam de uma maneira ou de outra. Qualquer energia dissipada nos dispositivos provavelmente estaria na faixa de picowatts.


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Não sou físico nem engenheiro elétrico. Eu não sabia a resposta para sua pergunta, então leia a Wikipedia para obter mais informações. Advertência Emptor.

Por definição:

As ondas de rádio são um tipo de radiação eletromagnética com comprimentos de onda no espectro eletromagnético mais longo que a luz infravermelha.

Das leis de Maxwell: (elas parecem importantes, eu já ouvi falar delas)

A lei de Ampère com a correção de Maxwell afirma que os campos magnéticos podem ser gerados de duas maneiras: pela corrente elétrica (essa era a "lei de Ampère original") e pela mudança de campos elétricos (essa era a "correção de Maxwell").

A correção de Maxwell à lei de Ampère é particularmente importante: significa que um campo magnético variável cria um campo elétrico e um campo elétrico variável cria um campo magnético. [1] [2]

Portanto, essas equações permitem que "ondas eletromagnéticas" auto-sustentáveis ​​viajem pelo espaço vazio

Pelo Modelo de Partículas de Radiação Eletromagnética

As ondas EM são emitidas e absorvidas como pacotes discretos de energia, ou quanta, chamados fótons. Como os fótons são emitidos e absorvidos por partículas carregadas, eles atuam como transportadores de energia

A quantidade de energia recebida é definida pelo orçamento do link . Mas, não está acoplado ao transmissor.

Aparelhos de rádio de cristal suficientes poderiam silenciar o Serviço Mundial da BBC?


Nenhuma quantidade de rádios Crystal pode definir o BBC WS como mudo (ou qualquer transmissão de rádio);)
ObsessionWithElectricity

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Não acho que os receptores de rádio afetem o transmissor das ondas de rádio. Um milhão de receptores de rádio dentro do alcance de transmissão do transmissor não afetará o transmissor mais do que 1 rádio dentro do alcance. Os rádios estão procurando as mudanças impostas às ondas de rádio pelo conteúdo; isto é, as ondas de rádio são portadoras em uma frequência específica (e os rádios sintonizados nessa frequência estão procurando apenas essa frequência específica); o "conteúdo" imposto à transportadora pelo transmissor modifica o perfil da onda. Os rádios reproduzem as diferenças entre a frequência da onda portadora e as modificações impostas pelo conteúdo. JMHO.

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