¿Los receptores de radio usan energía de un transmisor?

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Alguien me dio esta analogía: encender su TV o radio no le cuesta más dinero a la emisora ​​porque las ondas de radio se disiparían por el aire u otros objetos. ¿Es esto correcto? Me resulta difícil de creer: seguramente el circuito receptor de la radio debe extraer algo de energía y el hecho de que la radio esté encendida o apagada no cambia las propiedades de dichos objetos.

(Bien, puede que solo sean milivatios extraídos por dichos dispositivos, pero todavía tengo curiosidad sobre cuánto marcaría la diferencia).

Thomas O
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Creo que los milivatios serían una cantidad muy optimista.
Nick T
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Piense pico y nano vatios.
Kortuk
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No se "disipa en el aire". Elegimos específicamente las frecuencias de radio porque el aire es transparente para ellas. en.wikipedia.org/wiki/… en.wikipedia.org/wiki/… Relacionado: electronics.stackexchange.com/questions/4664/…
endolith el

Respuestas:

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  • Encender su TV o radio no le cuesta más dinero a la emisora, ya que de lo contrario las transmisiones de difusión se disiparían por algún otro objeto.
  • el circuito receptor de la radio extrae algo de energía.

Ambas declaraciones son ciertas. ¿Crees que uno contradice al otro? Lo considero análogo al gran rociador decorativo de agua en el parque local. (Estoy de acuerdo en que "disipado en el aire" parece poco probable).

  • Dejar que su perro tome agua del aspersor no le cuesta más dinero al parque, porque la misma cantidad de agua sale del aspersor, ya sea que algunas de las gotas caigan en la lengua del perro o si todas caen al suelo.
  • El perro extrae un poco de agua.

A menudo, varios perros atrapan gotas de agua en sus lenguas al mismo tiempo en la misma fuente, y aún así la gran mayoría del agua se "desperdicia" aterrizando en el suelo. Del mismo modo, puede hacer que miles de personas sintonicen la misma estación de TV, y aún así la gran mayoría de los fotones que salen de las antenas de transmisión nunca golpean una antena receptora, sino que se "desperdician" golpeando árboles o montañas o escapando al espacio exterior. . Al mirar el medidor de agua del parque, no hay forma de saber si docenas de perros beben agua de esta fuente, o no hay perros en absoluto; la misma agua sale del aspersor en ambos sentidos. No hay forma de saber, observando el medidor ecléctico de la emisora, si miles de personas están sintonizadas,

Esto es muy diferente de la forma en que la energía fluye "a través del aire" en un transformador de bobina concéntrica de núcleo de aire, o "a través del aire" en un condensador dieléctrico de aire, o la forma en que los dispositivos alimentados por la red "atraen" solo la cantidad de corriente y potencia que necesitan.

  • ¿Los receptores de radio usan energía de un transmisor?

Algunas radios de cristal no tienen baterías ni conexión a la red eléctrica: toda la energía que tienen proviene del transmisor de radio, y la radio usa la energía del transmisor para conducir los auriculares.

Se podría argumentar que la mayoría de las radios extraen solo la señal de la estación; toda la potencia de la antena termina calentando la unión BE del primer transistor en el preamplificador, y el 100% de la potencia "utilizada" por la radio en etapas posteriores y para conducir los altavoces proviene de baterías o alimentación de red o un La primavera mecánica .

¿Cuánto marcaría la diferencia? Bueno, si empaquetamos suficientes radios y sus antenas alrededor de la antena de transmisión, eventualmente formaríamos una jaula de Faraday; esas radios absorberían toda la energía de transmisión, y otras radios fuera de una jaula de Faraday no pueden escuchar ninguna transmisión desde su interior.

Hay algunas cosas que esta analogía no capta perfectamente. Aunque es tentador pensar en la antena como un "cubo", ya que cuanto más grande es la más fotones son capturados, una antena sintonizada puede coger mucha más energía de lo que cabría esperar de su tamaño y la densidad de energía local - 'Energía -absorbente 'antenas de radio. Si un cachorro está atrapando las gotas en su lengua, y luego un Pastor Alemán se para sobre él y atrapa las gotas primero, entonces nada llega al cachorro, a menos que el cachorro se mueva un poco hacia un lado para salir de la sombra del gran perro. Del mismo modo, si coloca una antena de radio cerca e inmediatamente "detrás" de otra antena de radio (como se ve desde la torre de transmisión), la radio corriente arriba recibirá perfectamente, como si la radio corriente abajo ni siquiera estuviera allí, y la radio corriente abajo no escuche nada, hasta que la radio aguas abajo se mueva un poco hacia un lado para salir de la sombra del perro grande. Sin embargo, si mueve la antena de radio aguas abajo más lejos (y aún detrás) de la antena corriente arriba, también comenzará a escuchar la estación: la potencia de la estación "se curva" alrededor de la radio corriente arriba.

Una torre de transmisión de FM típica produce 100 kW ERP (+80 dBm) y 300 m de altura. Se espera que los receptores de radio FM trabajen a una intensidad de señal de 0.5mV / m. Un receptor de radio típico tiene una sensibilidad de -90 dBm con una antena de aproximadamente 1 m de largo.

davidcary
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Otra analogía es que el receptor arrojará una "sombra".
markrages
perdóname si estoy equivocado en esto, pero -90 dBm se correlaciona con 1pW. Simplemente agregue esto para aquellos que no hacen bien las conversiones de dBm.
Kortuk
En la nota de la pared de receptores, en este caso creo que la antena comenzaría a tener efectos de campo cercano y efectos de potencia reflejados, pero eso está por encima del alcance del OP, solo quiero notarlo.
Kortuk
@markrages: No creo que sea una muy buena analogía, ya que las ondas de radio diferirán alrededor de cualquier objeto de tamaño humano.
Endolith
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¿El sol crea más energía cuando el gato se acuesta en el alféizar de la ventana?

markrages
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Solo si la potencia de salida total del Sol está acoplada al Gato Iluminado
Toby Jaffey
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@JobyTaffey, bien escrito. @Thomas, en realidad hay un punto importante en lo que escribió Joby, más que una broma excelente, en que si su receptor causa un cambio en la impedancia de salida para el transmisor, puede cambiar cuánta potencia tiene que irradiar la torre. En realidad, cualquier dispositivo en cualquier rango proporciona una retroalimentación (un sistema de antena perfecto irradia tanta potencia como recibe) y esto podría acoplarse a la torre original causando problemas de desajuste. La teoría puede volverse muy complicada, pero relacionada con la construcción de un muro de metal cercano que usa energía de 1/4 del campo, esto cambiaría las cosas.
Kortuk
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Solo puede acoplar eléctricamente las ondas estacionarias evanescentes en el campo cercano (menos de una longitud de onda) donde la impedancia E / H varía hasta que finalmente se establece en el límite de espacio libre de 376.73 Ω. Los términos de campo cercano decaen rápidamente en proporción a 1 / r ^ 2 y 1 / r ^ 3. En contraste, el campo lejano ya no está acoplado eléctricamente al transmisor y decae mucho más lentamente en proporción a 1 / r. La energía simplemente se irradia, ya sea que sea captada o no por las antenas receptoras, las paredes o lo que sea. En el espacio vacío, se propagaría a la velocidad de la luz según el patrón del diseño de la antena, como un toro omnidireccional para una antena dipolo.

Eryk Sun
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Eso es correcto; su afirmación sobre la disipación es correcta, simplemente se irradia hacia el espacio o la distancia. Piensa en la luz: todos pueden mirar una fuente de luz, ya sea que pueda golpear las paredes o no, ya no consume más energía.

El receptor recibe algo de energía, pero esto no afecta al transmisor.

Brian Carlton
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Sí, diría que se disipan de una forma u otra. Cualquier energía disipada en los dispositivos estaría probablemente en el rango de picowatts.

Erik
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No soy físico ni ingeniero eléctrico. No sabía la respuesta a su pregunta, así que lea Wikipedia para obtener algunos antecedentes. Advertencia Emptor.

Por definición:

Las ondas de radio son un tipo de radiación electromagnética con longitudes de onda en el espectro electromagnético más largas que la luz infrarroja.

De las leyes de Maxwell: (parecen importantes, he oído hablar de ellas)

La ley de Ampère con la corrección de Maxwell establece que los campos magnéticos pueden generarse de dos maneras: por corriente eléctrica (esta fue la "ley de Ampère original") y cambiando los campos eléctricos (esto fue "corrección de Maxwell").

La corrección de Maxwell a la ley de Ampère es particularmente importante: significa que un campo magnético cambiante crea un campo eléctrico, y un campo eléctrico cambiante crea un campo magnético. [1] [2]

Por lo tanto, estas ecuaciones permiten que las "ondas electromagnéticas" autosostenidas viajen a través del espacio vacío.

Por el modelo de partículas de radiación electromagnética

Las ondas EM se emiten y absorben como paquetes discretos de energía, o cuantos, llamados fotones. Debido a que los fotones son emitidos y absorbidos por partículas cargadas, actúan como transportadores de energía.

La cantidad de energía recibida está definida por el Presupuesto de enlace . Pero no está acoplado al transmisor.

¿Podrían suficientes aparatos de radio de cristal silenciar el Servicio Mundial de la BBC?

Toby Jaffey
fuente
Ninguna cantidad de radios de Crystal puede silenciar la BBC WS (o cualquier transmisión de radio);)
ObsessionWithElectricity
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No creo que los receptores de radio afecten en absoluto al transmisor de las ondas de radio. Un millón de receptores de radio dentro del alcance de transmisión del transmisor no afectará al transmisor más de 1 radio dentro del alcance. Las radios buscan los cambios impuestos en las ondas de radio por el contenido; es decir, las ondas de radio son portadoras a una frecuencia específica (y las radios sintonizadas a esa frecuencia solo buscan esa frecuencia específica); El "contenido" impuesto a la portadora por el transmisor modifica el perfil de onda. Las radios reproducen las diferencias entre la frecuencia de la onda portadora y las modificaciones impuestas por el contenido. JMHO

Tennbears
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