Что происходит с энергией, не поглощенной радио?

У вас есть несколько разных, но связанных вопросов, поэтому я попытаюсь объяснить их простым, не математическим способом.

Если радио настраивается на определенную частоту, куда девается избыточная энергия?

Почти каждый объект, окруженный радиоволнами ( электромагнитными волнами ), поглощает часть радиоэнергии. Когда радиоволны ударяются об электроны в атомах и передают немного импульса и энергии электронам. Если материал, поглощающий радиоволны, является изолятором, то большая часть этой энергии превращается в тепло. Если материал является проводником ( например, антенной ), то создается очень слабый электрический ток. Форма, размер и длина объекта в некоторой степени влияют на то, какие частоты он лучше всего поглощает, поэтому разные типы радиоантенн имеют разные формы и размеры.

Когда радио предназначено для настройки на определенную частоту, оно по-прежнему поглощает многие другие частоты. Эти другие частоты просто отфильтровываются, а это означает, что энергия превращается в тепло.

Ток, создаваемый настраиваемой частотой, усиливается с помощью группы транзисторов (бывших электронных ламп) и превращается в сильный полезный сигнал.

Если продолжать достигать резонансной частоты, не должна ли проволока в какой-то момент начать плавиться из-за слишком большого количества энергии?

Вы правы в том, что если объект поглощает много радиоэнергии, он нагревается. Для обычных, повседневных условий, количество радиоэнергии вокруг нас очень мало. Объекты немного нагреваются, но это тепло передается окружающему воздуху, и объекты остаются холодными.

Если бы антенна находилась в вакууме, и вокруг нее не было бы ничего, к чему можно было бы передавать тепло, то она становилась бы все теплее и теплее. Антенна будет нагреваться до тех пор, пока количество энергии, излучаемой ею через излучение черного тела, не совпадет с количеством поглощаемой ею радиоэнергии.

Бывают случаи, когда поглощается так много радиоэнергии, что объекты могут сильно нагреваться. Так работает микроволновая печь . Микроволновая печь излучает много ватт радиоэнергии, которая поглощается объектами в микроволновой печи, и они нагреваются из-за огромного количества энергии, которую они поглощают, намного быстрее, чем они могут избавиться от энергии в окружающую среду.

И почему можно уловить радиочастоту выше собственной частоты радиоприемника?

Я думаю, вы имеете в виду, как радио может передавать и принимать одновременно. Это сложный вопрос, но большинство простых радиоприемников не могут . Они либо передают, либо принимают, и они должны остановить одно, чтобы сделать другое. Один из простых способов одновременной передачи и приема — использование разных частот для отправки и приема.

Более того, как вы вставляете информацию в волну?

Самый простой способ поместить информацию в волну — это использовать « амплитудную модуляцию » (АМ). Другой простой способ — « частотная модуляция » (ЧМ). За более сложными методами стоит огромная ветвь математики и физики .

Когда радиоволны попадают на антенну, создается разность электрических потенциалов между антенной и землей. Электрический ток течет от антенны к земле через радиоприемник. Радиоприемник способен извлекать информацию (сигнал) из этого тока и усиливать его. Практически вся электромагнитная энергия, собранная антенной, уходит на землю, как сигнальные, так и несигнальные компоненты. Токи малы, а резистивный нагрев слишком мал, чтобы расплавить проволоку.