Радиолюбители простые схемы электрический ток из радиоволн. Как получить электричество из воздуха своими руками: описание и схема устройства

На тему, что в далеком детстве мы собирали транзисторные приемники с питанием от электромагнитных волн. Как ни странно, но эта фраза привлекла внимание сразу нескольких выживальщиков на предмет возможнсти зарядки маломощных аккумуляторов...

Не долго думая решил разместить пару материальчиков, объединенных общим принципом получения дармовой энергии. Первый взят из книги Яноша Войцеховского "Радиоэлектронные игрушки", второй - с сайта ассоциации американских радиолюбителей http://www.arrl.org/

Второй материальчик более полезен т.к. устройство, представленное там, после некоторой доработки, будет заряжать аккумулятор и в случае отсутствия рядом крупной радиостанции:о)

Энергия электромагнитного поля.

Действие источников постоянного тока, которые описаны ниже, основано на использовании так называемой свободнодоступной энергии, т. е. энергии радиоволн мощной местной радиостанции. Такие источники позволяют питать транзисторные приемники (на 1...3 транзисторах). Был проведен такой опыт. Вдали от города на высоте 4 м подвешивали проволочную антенну длиной около 30 м. На нагрузке 9 кОм была выделена мощность постоянного тока 0,9 мВт. При этом передатчик мощностью 1 кВт и рабочей частотой 1,6 МГц находился на расстоянии около 2,5 км. На зажимах конденсатора фильтра (при холостом ходе) были зафиксировано напряжение примерно 5 В. Такие результаты получаются только с помощью большой антенны, направленной на передатчик.

На практике находят применение другие более эффективные схемы. Известны три способа питания приемников от выпрямленного ВЧ напряжения радиостанции. Первый заключается в том, что прием радиостанции ведется на две антенны. Сигналы радиостанций, принимаемые второй антенной, преобразуются в постоянный ток, который используется для питания приемника. При другом способе используется одна антенна и часть улавливаемой ею энергии отводится в схему преобразователя. В последнем способе применяются две антенны: первая антенна — для приема радиопередач, которые слушают, а вторая принимает сигналы другой радиостанции, которые преобразуются в напряжение питания.

В любом случае минимальная мощность ВЧ напряжения, требуемая для работы приемника, равна 50 мкВт. Этого хватает только для однотранзисторных приемников (или передатчиков). Если нашему приемнику необходим ток (например, 1 мА при напряжении 3 В), то тогда требуемая мощность ВЧ напряжения возрастает до 3 мВт и это значение следует принять как среднее. То, что на расстоянии 20...30 км от радиостанции «Варшава II» (818 кГц) можно еще практически получить мощность выпрямленного тока около 8 мВт, свидетельствует о перспективности подобных экспериментов.

Простейшая схема беспроводной радиоточки изображена на рис. 6.3, а—в. Она может принимать местную радиостанцию, например, ту же «Варшаву II» и одновременно использовать ее энергию для преобразования в э. д. с. постоянного тока. Для приема радио волн частотой выше 50 МГц, т. е. сигналов передатчиков УКВ (например, телевизионных), преобразователь ВЧ напряжения должен иметь специальную антенну — петлевой вибратор (диполь). Эта антенна может одновременно работать в средневолновом диапазоне, как на приемник, так и на источник питания. Если энергии одного вибратора недостаточно, то применяют несколько антенн этого типа (рис. 6.3, д), соединенных последовательно (для увеличения напряжения) или параллельно (для увеличения силы тока).

С помощью антенны, изображенной на рис. 6.3, д, улавливающей энергию радиоволн 50-кВт передатчика, работающего в диапазоне 50...250 МГц, получили мощность постоянного тока около 3 мВт. Антенна находилась на расстоянии 1,5 км от передатчика. На рис. 6.3, е показана схема приемника с двумя антеннами, одна из которых (УКВ) используется в источнике питания. Средневолновый приемник может работать с любой антенной, в то время как к источнику питания должны поступать энергия ВЧ колебаний от дипольной антенны. В положении 1 выключателя В1 устройство действует как сигнализатор, приводимый в действие модулированным ВЧ сигналом, в положении 2 как приемник.

Интересным примером использования энергии радиоволн для питания радиоустройств может служить схема, изображенная на рис. 6.3, ж. Это радиобуй (наземный, речной или морской), который включается сигналом передатчика, установленного на автомашине, пароходе, планере или самолете. Сигналы запроса запускают передатчик на буе, ответные сигналы которого служат для определения его местоположения. Сигнальные устройства такого типа облегчают поиски людей, заблудившихся в море, горах, густых лесных массивах и т, п. Они являются частью экипировки туристов и альпинистов. Умелое использование энергии радиоволн позволит, по-видимому, существенно уменьшить размеры слуховых аппаратов, приемников, устройств дистанционного управления, игрушек и т. п. Следует, однако, сказать, что, как показали эксперименты, приемлемых результатов при питании приемников от выпрямленного ВЧ напряжения принимаемых радиоволн можно добиться, только применяя тщательно настроенные антенны и хорошее заземление. Другой недостаток состоит в том, что величина выпрямленного напряжения зависит от глубины модуляции несущей частоты во время приема.

Питание радиоустройств энергией электромагнитного поля:

а...в—приемник для приема передач мощных радиостанций в диапазоне СВ;
г — приемник c выпрямителем, подзаряжающим аккумуляторы (выключатель В показан в позиции «Заряд»);
д — набор УКВ антенн, питающих выпрямитель;
е —приемник-сигнализатор;
ж — автоматический буй-маяк.

Лучше работает приемник, схема которого показана на рис.6.3, г, в котором выпрямленное ВЧ напряжение принимаемой радиостанции используется для подзарядки миниатюрных кадмиево-никелевых аккумуляторов в то время, когда приемник не работает, На расстоянии 20 км от радиостанции «Варшава 1» и при длине наружной антенны приемника 40 м ток заряда аккумуляторной батареи напряжением 2,5 В равен 5 мА. Такая зарядка практически восполняет расход электрической энергии во время одночасовой работы приемника.

Войцеховский Я. "Радиоэлектронные игрушки" - М.: Советское радио, 1978

Заряжаем аккумулятор от энергии электромагнитного поля.

Провод полотна антенны и снижения желательно взять с соотношением диаметров 2:1

Очень важно сделать хорошее заземление.

От себя предлагаю попробовать сделать следующее:

1. Убираем катушку и конденсаторы (те, что составляют последовательный колебательный контур)
2. Диод, подключенный параллельно конденсатору переносим влево.
3. Антенну подключаем к точке соединения диодов (кстати - не рекомендую ее делать сразу слишком длинной:о)
4. Заземление можно убрать

Полученный результат если и не удивит то точно понравится:о)

Нынешнее время, которое наполнено массой инновационных вещей и устройств, непосредственно связанными с сетью интернет, развивается активнее за счет появления новой коммуникационной беспроводной системы, позволяющей электронным устройствам производить собственную работу без аккумуляторов, батарей и иных источников электроэнергии. Технология, которую разработали ученые Вашингтонского университета в Сиэтле, может накапливать и собирать энергию окружающих радио-волн, трансформируя её в энергию электрическую. Такая электроэнергия нужна электронным устройствам для беспроводной работы. На первый взгляд, это кажется невозможным, однако коммуникационная система вообще не излучает своих сигналов - взаимосвязь между устройствами происходит по принципу модуляции и отражения радиоволн, приходящих извне.

Группа исследователей, которую возглавляет Шьям Голлакота, изготовила опытные образцы устройств для доказательства отличной работоспособности технологии. Опытные устройства обладают малым размером, равным кредитной карте. Каждое устройство способно функционировать и производить обмен информацией за счет радиосигналов теледиапазона. Наблюдающая система устройства может обнаруживать телевизионный сигнал, определять направление его распространения и отражать сигнал в необходимом направлении, модулировав его информацией, которая предназначается для передачи на другое устройство.

"Устройства не излучают сигналов, обмен данными происходит исключительно с помощью отражения сигнала, последующего отражения среди отражений сигналов от машин, деревьев и помещений. Мы только поглощаем небольшое количество энергии сигнала, который спустя определенное время потухнет сам по себе" - сообщает Голлакота.

Образцы устройств, которые используют сигналы теледиапазона, могут осуществлять связь друг с другом на расстоянии нескольких метров. Энергии, потребляемой от энергии радиоволн, хватает для зажигания светодиодов, показывающих прием данных другого устройства, а также для обеспечения функционирования небольшого микроконтроллера.

Образцы устройств

Возможности использования подобной технологии очень широки - от небольшого брелока на ключах, сбрасывающего на мобильный телефон владельца смс с указанием своего места расположения, до множества датчиков, встраиваемых в элементы конструкций сооружений и зданий, которые сообщают о неполадках и осуществляют постоянный мониторинг их состояния.

"Потому как такие устройства получают электрическую энергию извне, владельцу не нужно постоянно думать о замене источников питания. Подобные устройства устанавливаются один раз и функционируют на протяжении длительного времени, вплоть до полного выхода из строя" - сообщает ученый Джошуа Смит.

Кроме произведения полностью автономных и энергетически независимых электронных устройств, учёные рассматривают интеграцию новых технологий в конструкцию смартфонов, а также иных портативных электронных устройств. Энергию, получаемую из энергии радиоволн, можно использовать для непрерывной зарядки аккумуляторных батарей, многократно увеличивая их срок службы. Данной энергии достаточно для отправки смс в случае какого-нибудь события - например, полного разряжения аккумуляторной батареи.

Дабы технология соответствовала идее "Интернета вещей", ученым нужно ещё немало потрудиться. Во-первых, им надо расширить радиочастотный диапазон, который охватывает система. Это позволит системе потреблять энергию не только от телевизионных сигналов, сигналов вышек мобильной связи, сетей беспроводной передачи информации, но также и от передач радиостанций. Подобное расширение позволит получать беспрерывную связь между устройствами абсолютно в любых условиях и увеличит количество электроэнергии, которую можно использовать в собственных целях.

Мы уже писали про подобный метод, параллельно разрабатываемый другими учеными, в том примере демонстрируется возможность питания ЖК-будильника невдалеке от телевизионной вышки.
С текущей скоростью развития электроники, вскоре и обычным компьютерам потребуются лишь милливатты для функционирования, так что не следует списывать даннцю технологию со счетов, а лишь отложить её повсеместную реализацию на не такое уж и далёкое будущее.

ЭМИ от выключателя и всей цепи вход-выключатель-лампочка запросто действует на чувствительные цепи компьютера. Этого конечно быть не должно, но когда компьютер на последнем издыхании то любой дополнительный толчок и зависон. Проверь в первую очередь электролиты на материнке на беременность. п.с. один древний вичестер HITACHI, в котором в SMART ещё выводились реальные данные по количеству корректировок повреждёных данных при считывании, прекрасно реагировал на приближение грозы - можно было по SMART смотреть за ошибками - когда грозы нет 10-100 корректировок в минуту, а во время грозы когда она ещё на горизонте и грома не слышно - доходит до миллиона.

Как создать радиоволну

Сделайте простейшее устройство для получения электромагнитных колебаний, подключив к выводам генератора катушку индуктивности, конденсатор и сопротивление. Но чтобы от генератора побежала электромагнитная волна, этого недостаточно. Ни один из элементов описанной схемы не подходит на роль передающей антенны, поэтому ее придется делать в качестве самостоятельного элемента системы.

Чтобы исправить положение, подключите параллельно катушке индуктивности конденсатор подходящей емкости. Для настройки системы в резонанс желательно использовать конденсатор переменной емкости, делающей весь колебательный контур управляемым. При работе устройства катушка и конденсатор будут обмениваться между собой энергией, излишки энергии станут «перекачиваться» между этими элементами, а источник, поступающей в нагрузку энергии, отдаст лишь то количество энергии, которое переходит в тепло.

Для получения излучения изготовьте антенну. Самая простая антенна состоит из двух длинных и тонких стержней, причем оптимальная длина каждого из стержней должна равняться четверти длины волны. Сами стержни расположите вдоль одной прямой, а затем подключите к антенне генератор незатухающих колебаний. Примерно такие же антенные устройства нередко применяют не для передачи, а для приема в телевизорах.

Опытным путем подберите размеры стержней антенны, чтобы не создавалась излишняя нагрузка на генератор передатчика, а отнимаемая у него энергия излучалась в пространство. В некоторых случаях бывает полезно подключить последовательно с антенной катушку индуктивности. Это позволит компенсировать емкостное сопротивление антенного провода.

Для генерации радиоволны в строго определенном направлении составьте антенну из нескольких проводников, подобрав их длину и взаимное расположение, а затем подавая в эти проводники токи от генерирующего устройства в нужных фазах. Таким способом можно продемонстрировать явление интерференции волн. Не всегда требуется все проводники подключать к генератору, достаточно получить ток в проводнике, который находится в магнитном поле основной антенны.

Источники: besprovodnoe.ru, forum.cxem.net, www.3dnews.ru, www.kakprosto.ru, genby.ru

Древний остров Кефалиния

Фея Моргана - коварный замысел

Баллада Черных гор

Четыре солнца

Легенды церкви Преображения Господня

Россия славится своими восхитительными храмами. Есть даже такой, в строительстве которого, по легенде, не использовались гвозди – Преображенская церковь на Карельском острове Кижи. До...

Самые большие дирижабли

Изначально Airlander разрабатывался в рамках проекта военного ведомства США, от которого оно вскоре отказалось. В результате у британской компании появилась уникальная...

Иаков и Исав

Исаак взял в жены Ревекку, когда ему было 40 лет. Они очень любили друг друга, но их жизнь омрачало то обстоятельство, что...

Школы раннего Средневековья

Огромное влияние на развитие образования в Средневековье оказала Католическая Церковь. При монастырях существовали при церквях — . Прежде всего они готовили духовных...

Рыбак, видевший фейри

Рыбак из Сен-Жакю-де-ла-Мер, возвращаясь однажды вечером из плавания домой по влажному песку пляжа, сам того не подозревая, забрел в пещеру...

Марсоход Curiosity

Марсоход Curiosity который стартовал 26 ноября 2011 года и всё это время державший курс на красную планету, 6 августа приземлился на...

Инанна в аду

Однажды произошло событие, которое побудило богиню Инанну отправиться в преисподнюю. Древние тексты, рассказывающие, по какой причине оказалась Инанна в аду, не...