Verbrauchen Funkempfänger Strom von einem Sender?


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Jemand hat mir diese Analogie gegeben - das Einschalten Ihres Fernsehgeräts oder Radios kostet den Sender nicht mehr Geld, da die Radiowellen sonst durch die Luft oder andere Objekte zerstreut würden. Ist das richtig? Es fällt mir schwer zu glauben - sicherlich muss etwas Energie von der Empfängerschaltung des Radios aufgenommen werden, und die Tatsache, dass das Radio ein- oder ausgeschaltet ist, ändert nichts an den Eigenschaften dieser Objekte.

(OK, es können nur Milliwatt sein, die von diesen Geräten verbraucht werden, aber ich bin immer noch gespannt, wie viel es bewirken würde.)


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Ich denke, Milliwatt wären eine sehr optimistische Menge.
Nick T

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Denken Sie an Pico und Nano Watt.
Kortuk

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Es ist nicht "in der Luft zerstreut". Wir wählen speziell Funkfrequenzen, weil die Luft für sie transparent ist. en.wikipedia.org/wiki/… en.wikipedia.org/wiki/… Verwandte Themen : electronic.stackexchange.com/questions/4664/…
Endolith

Antworten:


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  • Das Einschalten Ihres Fernsehgeräts oder Radios kostet den Sender nicht mehr Geld, da Rundfunkübertragungen ansonsten von einem anderen Objekt abgeführt würden.
  • Ein Teil der Energie wird von der Empfängerschaltung des Radios aufgenommen.

Beide Aussagen sind wahr. Glaubst du, einer widerspricht dem anderen? Ich halte es für analog zu dem großen dekorativen Wassersprinkler im örtlichen Park. (Ich stimme zu, dass "in der Luft zerstreut" unwahrscheinlich erscheint).

  • Wenn Sie Ihren Hund Wasser aus der Sprinkleranlage trinken lassen, kostet dies den Park nicht mehr Geld, da die gleiche Menge Wasser aus der Sprinkleranlage austritt, unabhängig davon, ob einige der Tröpfchen auf der Zunge des Hundes landen oder ob sie alle auf den Boden fallen.
  • Der Hund zieht etwas Wasser ein.

Oft fangen mehrere Hunde gleichzeitig Wassertropfen auf ihren Zungen am selben Brunnen, und dennoch ist die überwiegende Mehrheit des Wassers "verschwendet", wenn sie auf dem Boden landen. Ebenso können Tausende von Menschen denselben Fernsehsender empfangen, und dennoch trifft die überwiegende Mehrheit der aus den Sendeantennen strömenden Photonen niemals auf eine Empfängerantenne, sondern wird "verschwendet", Bäume oder Berge zu treffen oder in den Weltraum zu fliehen . Wenn man auf den Wasserzähler des Parks schaut, kann man nicht erkennen, ob Dutzende von Hunden Wasser aus diesem Brunnen trinken oder überhaupt keine Hunde - das gleiche Wasser kommt aus der Sprinkleranlage. Es ist nicht zu erkennen, ob Tausende von Menschen eingeschaltet sind.

Dies unterscheidet sich stark von der Art und Weise, wie Energie "durch die Luft" in einem konzentrischen Spulentransformator mit Luftkern oder "durch die Luft" in einem dielektrischen Luftkondensator fließt, oder von der Art und Weise, wie netzbetriebene Geräte nur die Menge von "ansaugen" Strom und Leistung, die sie brauchen.

  • Verbrauchen Funkempfänger Strom von einem Sender?

Einige Kristallradios haben keine Batterien oder Netzanschlüsse - die gesamte Stromversorgung erfolgt über den Funksender, und das Funkgerät verwendet den Strom vom Sender, um den Kopfhörer anzutreiben.

Man könnte argumentieren, dass die meisten Radios nur das Signal von der Station extrahieren; Die gesamte Leistung der Antenne erwärmt den BE-Übergang des ersten Transistors im Vorverstärker, und 100% der Leistung, die das Radio in späteren Phasen und zum Ansteuern der Lautsprecher "verbraucht", stammt aus Batterien oder Netzstrom oder a Uhrwerk Frühling .

Wie viel würde einen Unterschied machen? Wenn wir genug Radios und ihre Antennen rund um die Rundfunkantenne packen würden, würden wir schließlich einen Faradayschen Käfig bilden - diese Funkgeräte würden die gesamte Sendeenergie absorbieren, und andere Funkgeräte außerhalb eines Faradayschen Käfigs können keine Übertragungen von innen hören.

Es gibt einige Dinge, die diese Analogie nicht perfekt erfasst. Obwohl es verlockend ist, sich die Antenne als "Eimer" vorzustellen, kann eine abgestimmte Antenne, je größer sie ist, desto mehr Photonen einfangen, als sie aufgrund ihrer Größe und der lokalen Energiedichte erwarten kann - "Energie" - Radioantennen saugen. Wenn ein Welpe die Tröpfchen auf seiner Zunge fängt und dann ein deutscher Schäferhund über ihn tritt und zuerst die Tröpfchen fängt, erreicht nichts den Welpen - es sei denn, der Welpe bewegt sich ein wenig zur Seite, um aus dem Schatten des Großen herauszukommen Hund. Wenn Sie eine Funkantenne in der Nähe und unmittelbar "hinter" einer anderen Funkantenne (vom Sendemast aus gesehen) platzieren, wird das vorgelagerte Funkgerät perfekt empfangen, als ob das nachgelagerte Funkgerät nicht einmal vorhanden wäre, und das nachgelagerte Funkgerät höre nichts - bis sich das nachgeschaltete Radio etwas zur Seite bewegt, um aus dem Schatten des großen Hundes herauszukommen. Wenn Sie jedoch die nachgeschaltete Funkantenne weiter von der vorgelagerten Antenne weg (und dennoch hinter dieser) bewegen, beginnt sie auch, die Station zu hören - die Leistung der Station "krümmt sich um" das vorgelagerte Funkgerät.

Ein typischer FM-Sendemast leistet 100 kW ERP (+80 dBm) und 300 m hoch. Es wird erwartet, dass UKW-Radioempfänger bis zu einer Signalstärke von 0,5 mV / m arbeiten. Ein typischer Funkempfänger hat eine Empfindlichkeit von -90 dBm bei einer etwa 1 m langen Antenne.


Eine andere Analogie ist, dass der Empfänger einen "Schatten" wirft.
Markrages

Verzeihen Sie mir, wenn ich mich irre, aber -90 dBm entsprechen 1pW. Fügen Sie dies nur für diejenigen hinzu, die dBm-Konvertierungen nicht gut durchführen.
Kortuk

In diesem Fall denke ich, dass die Antenne Nahfeldeffekte und reflektierte Leistungseffekte haben würde, aber das liegt über dem Umfang des OP. Ich möchte es nur notieren.
Kortuk

@markrages: Ich denke nicht, dass dies eine sehr gute Analogie ist, da Radiowellen um Objekte von menschlicher Größe gebeugt werden.
Endolith

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Erzeugt die Sonne mehr Energie, wenn die Katze auf der Fensterbank liegt?


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Nur wenn die Gesamtleistung der Sonne ist mit der Erleuchtete Cat
Toby Jaffey

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@JobyTaffey, gut geschrieben. @Thomas, es gibt tatsächlich einen wichtigen Punkt in dem, was Joby geschrieben hat, mehr als einen hervorragenden Witz: Wenn Ihr Empfänger eine Änderung der Ausgangsimpedanz für den Sender verursacht, können Sie ändern, wie viel Leistung der Turm ausstrahlen muss. In der Realität gibt jedes Gerät in jeder Reichweite eine Rückmeldung (ein perfektes Antennensystem strahlt so viel Leistung ab, wie es empfängt), und dies kann zum ursprünglichen Turm zurückkoppeln und zu Fehlanpassungsproblemen führen. Die Theorie kann sehr kompliziert werden, aber im Zusammenhang mit dem Bau einer Metallwand in der Nähe, die Strom aus 1/4 des Feldes verbraucht, würde dies die Dinge ändern.
Kortuk

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Sie können nur elektrisch an die abklingenden stehenden Wellen im Nahfeld (kleiner als eine Wellenlänge) koppeln, wo die E / H-Impedanz variiert, bis sie sich schließlich auf die Freiraumgrenze von 376,73 Ω einstellt. Die Nahfeldterme zerfallen schnell proportional zu 1 / r ^ 2 und 1 / r ^ 3. Im Gegensatz dazu ist das Fernfeld nicht mehr elektrisch an den Sender gekoppelt und fällt im Verhältnis zu 1 / r viel langsamer ab. Die Energie strahlt einfach weg, unabhängig davon, ob sie von Empfangsantennen, Wänden oder was auch immer aufgenommen wird. Im leeren Raum würde es sich mit Lichtgeschwindigkeit gemäß dem Muster des Antennendesigns ausbreiten, beispielsweise einem omnidirektionalen Torus für eine Dipolantenne.


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Das ist richtig; Ihre Aussage über die Dissipation ist ungefähr richtig, sie strahlt immer wieder in den Raum oder in die Ferne. Denken Sie an Licht: Jeder kann auf eine Lichtquelle schauen, ob sie gegen die Wände trifft oder nicht, sie verbraucht keine Energie mehr.

Der Empfänger empfängt etwas Energie, dies hat jedoch keine Auswirkungen auf den Sender.


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Ja, ich würde sagen, dass sie auf die eine oder andere Weise zerstreut werden. Jede in den Geräten verbrauchte Energie würde wahrscheinlich im Bereich von Picowatt liegen.


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Ich bin weder Physiker noch Elektrotechniker. Ich kannte die Antwort auf Ihre Frage nicht, lesen Sie also Wikipedia, um Hintergrundinformationen zu erhalten. Vorbehalt Emptor.

Per Definition:

Radiowellen sind eine Art elektromagnetischer Strahlung mit Wellenlängen im elektromagnetischen Spektrum, die länger sind als Infrarotlicht.

Aus Maxwells Gesetzen: (Sie scheinen wichtig zu sein, ich habe von ihnen gehört)

Das Ampère-Gesetz mit der Maxwell-Korrektur besagt, dass Magnetfelder auf zwei Arten erzeugt werden können: durch elektrischen Strom (dies war das ursprüngliche "Ampère-Gesetz") und durch Ändern elektrischer Felder (dies war "Maxwell-Korrektur").

Maxwells Korrektur des Ampère'schen Gesetzes ist besonders wichtig: Es bedeutet, dass ein sich änderndes Magnetfeld ein elektrisches Feld erzeugt und ein sich änderndes elektrisches Feld ein Magnetfeld erzeugt. [1] [2]

Daher ermöglichen diese Gleichungen, dass sich selbsttragende "elektromagnetische Wellen" durch den leeren Raum bewegen

Nach dem Partikelmodell der elektromagnetischen Strahlung

EM-Wellen werden als diskrete Energiepakete oder Quanten, sogenannte Photonen, emittiert und absorbiert. Da Photonen von geladenen Teilchen emittiert und absorbiert werden, wirken sie als Energietransporter

Die Menge der empfangenen Energie wird durch das Link-Budget definiert . Es ist jedoch nicht an den Sender gekoppelt.

Könnten genug Kristallradios den BBC World Service stumm schalten?


Keine Anzahl von Crystal-Radios kann die BBC WS stumm schalten (oder eine Radiosendung);)
ObsessionWithElectricity

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Ich glaube nicht, dass Funkempfänger den Sender der Funkwellen überhaupt beeinflussen. Eine Million Funkempfänger innerhalb der Sendereichweite des Senders wirken sich nicht mehr auf den Sender aus als 1 Funkgerät innerhalb der Reichweite. Radios suchen nach den Änderungen, die der Inhalt den Radiowellen auferlegt. dh Funkwellen sind Träger mit einer bestimmten Frequenz (und auf diese Frequenz abgestimmte Funkgeräte suchen nur nach dieser bestimmten Frequenz); Der vom Sender dem Träger auferlegte "Inhalt" verändert das Wellenprofil. Radios spielen die Unterschiede zwischen der Trägerwellenfrequenz und den durch den Inhalt auferlegten Modifikationen. JMHO.

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