¿De dónde proviene la energía radiada?

He tenido clases de electromagnetismo en la universidad, pero me cuesta vincularlas con ese asunto:

  1. Tome una antena de automóvil, que supongo que es simplemente un cable, enrollado o no, y aplique un voltaje a través de él. A mi modo de ver, la corriente solo estará limitada por la resistencia del cable, lo que también significa que toda la energía se pierde a través de la disipación de Joule. Sin embargo, se emiten ondas electromagnéticas, lo que representa la potencia radiada (tiene que ser distinta de cero, ya que podemos capturarla en el extremo del receptor). Entonces, ¿cómo podemos dar cuenta de ese poder en el presupuesto de energía?
  2. El problema subyacente que me hizo darme cuenta de esto es: ¿cómo puedo calcular una estimación aproximada de la potencia radiada, o al menos un valor máximo, de la potencia radiada si sé cuánta energía eléctrica pongo? Esto es para asegurarse de que no molestará a los teléfonos celulares, aunque estoy bastante seguro de que no lo hará: pulsos cuadrados paso a paso, 28 V 50 W conmutados a ~ 10 kHz [tiempo de subida 500 us], cables en bucle de una sola vuelta de ~ 15 cm de diámetro.
¿Cuál es el tiempo de subida en su señal de 10kHz?
Son comandos paso a paso, 120ohms 20mH, lo que significa un tiempo de subida del 95% de 500us.
Verifique sus cálculos, su tiempo de subida del 95% es 5 veces el período de su señal de entrada.
Buena captura, se supone que es del 99%.

Respuestas (2)

¿Cómo puedo calcular una estimación aproximada de la potencia radiada, o al menos un valor máximo, de la potencia radiada si sé cuánta energía eléctrica introduzco (suponiendo un circuito RLC)?

Si usa un circuito RLC resonante (básicamente una antena de bucle magnético) y cree que conoce el valor de R, es posible que aún no obtenga una respuesta precisa. Esto se debe a que R es muy difícil de calcular. Es difícil de calcular porque los campos eléctricos y magnéticos en las inmediaciones de la antena de cuadro pueden estar produciendo corrientes de Foucault y calentamiento dieléctrico en cosas que están razonablemente cerca. ¿Cómo explicaría esas cosas? Seguirá pareciendo una pérdida de potencia real y simplemente no se puede distinguir una potencia de otra.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

En las inmediaciones del bucle (o, de hecho, de cualquier antena utilizada para la transmisión EM), los campos eléctricos y magnéticos localizados no están lo suficientemente alineados para formar una onda EM y esas pérdidas (mencionadas anteriormente) son simplemente pérdidas de energía locales directas y nada que ver con la emisión de una onda EM.

Buen punto. Entonces, ¿cómo puedo estimar un límite para la potencia radiada entonces? Incluso una estimación aproximada sería suficiente, en realidad es compararlo con la potencia radiada de los teléfonos celulares, por ejemplo, con números en lugar de "No tengo ni idea, pero eso debería funcionar".
@MisterMystère es realmente difícil de estimar (bueno, para mí lo es). La corriente de Foucault inducida y las pérdidas de energía de cobre de CC podrían ser cien veces mayores que las emitidas por una onda EM. Todo depende de la realización práctica de la RLC. Es como preguntar "qué tan grande es un inductor de 1uH": podría ser un tamaño de componente 0603 o ser un bucle de cable de 50 cm x 20 cm (que sé que es aproximadamente 1uH).

Cuando observa la impedancia de entrada de una antena, habrá un componente real, lo que indica que se entrega energía eléctrica a la antena.

Parte del componente real se debe a pérdidas resistivas (energía eléctrica transformada en calor) y parte se debe a pérdidas radiadas (energía eléctrica transformada en ondas electromagnéticas radiadas).

Las antenas no son inherentemente elementos de circuitos agrupados, por lo que no puede utilizar todas las técnicas de análisis de la teoría de circuitos agrupados al analizarlos.

Gracias por tu respuesta. Eso aclara lo que pensaba, pero ¿cómo puedo estimar esas pérdidas radiadas incluso si eso significa hacer muchas suposiciones? Por ejemplo, un bucle de radio conocido a través del cual se fuerza una potencia eléctrica conocida a una frecuencia determinada. Sugerí figuras de ejemplo en mi publicación.
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