¿Por qué las ondas de radio no arruinan la electrónica?

Por curiosidad, estimé la amplitud de voltaje para la luz visible típica. Wikipedia dice que la luz del sol llega a la tierra a aproximadamente 1000 W / metro 2 . La intensidad de un campo eléctrico está dada por

I = ϵ 0 C 2 mi 2 .

Si el voltaje de una onda luminosa está dado por

V 0 porque ⁡ ( X / 2 π λ )
dónde λ es la longitud de onda de la luz, entonces como mi = − ∇ V , tenemos

V 0 = 2 π λ 2 I ϵ 0 C .
enchufando I = 1000 W / metro 2 y λ = 500 nm, la longitud de onda de la luz azul, obtenemos V 0 es de 3 milivoltios, lo que me parece razonable.

Luego traté de hacer esto para las ondas de radio. Según Wikipedia , la potencia de un transmisor de radio FM es de aproximadamente 50 k W . Además, una longitud de onda típica de FM es de unos 3 metros de largo. Si estamos a una distancia de apenas 2 kilómetros de la torre de radio, usando I = PAG / 4 π r 2 , podemos conectar estos números y obtener eso, para ondas de radio, V 0 es de 16 voltios, que es más grande que cualquier batería típica. ¿Por qué las grandes corrientes de CA inducidas en la electrónica cerca de una torre de radio no arruinan el funcionamiento estándar de todos los dispositivos eléctricos?

Es posible que desee echar un vistazo a este cálculo : verifique sus números, parecen altos. Llegan a 40 mV/m a 5 µW/m 2 de poder. A 2 km, la densidad de potencia debe ser de 1 mW/m 2 .
Las ondas de luz no tienen "voltaje". Incluso para la onda electromagnética más simple, una onda plana, no podemos introducir un potencial eléctrico completamente descriptivo, porque su campo eléctrico no es un campo potencial. En consecuencia, no tiene sentido "voltaje". Se tiene que trabajar con campo eléctrico directamente o con potencial vectorial.

Respuestas (2)

Mire este gráfico de recolección de energía de radiofrecuencia: fuentes y técnicas de potencia máxima recibida

potencia de las ondas de radio

Entonces, los campos de ondas de radio son del orden de microvatios por metro cuadrado a una distancia de 50 metros de la antena.

Compáralo con los 1000 vatios/m^2 del sol para darte cuenta de que tus estimaciones son incorrectas.

Si las ondas de radio son lo suficientemente fuertes, pueden destruir fácilmente los dispositivos electrónicos. Pero deben ser muy, muy fuertes y capaces de penetrar la carcasa del dispositivo para hacerlo.

El latigazo electromagnético (llamado pulso electromagnético o EMP) de una explosión atómica o nuclear es lo suficientemente repentino y fuerte como para inducir corrientes muy grandes en objetos metálicos a decenas o cientos de kilómetros de distancia de la explosión. Esas corrientes son suficientes para hacer estallar la aparamenta de la línea de alimentación de alto voltaje y freír las uniones de semiconductores dentro de todo tipo de dispositivos electrónicos de estado sólido. Para sobrevivir, la electrónica militar que se usa en el campo de batalla y en los aviones debe "reforzarse" cuidadosamente contra EMP con técnicas especiales de blindaje.

En el caso de la luz: Si la caja que encierra la electrónica es de plástico o metal de color, la luz del sol no llegará al interior. Incluso si pudiera, la longitud de onda de la luz es mucho, mucho más corta que las dimensiones de la placa de circuito con los componentes electrónicos, por lo que no se inducirán corrientes eléctricas en la placa al recibir la luz del sol.

Para una discusión fascinante de EMP nuclear, vea este excelente artículo .
@rob, de lo más excelente.
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