Už dávno ma fascinovalo ako funguje rádiové vysielanie. Dokonca to ovplyvnilo aj výber školy, na ktorú som sa prihlásil. Ale bohužiaľ, ani tam som sa o tom nič nedozvedel.

Tak som sa rozhodol naštudovať to sám a experimentálne to aj potvrdiť. Chvíľku to trvalo, kým som vymyslel jednoduchý experiment, na ktorom by som mohol experimentovať a potom to aj výpočtami potvrdiť.

Výsledok popisujem nižšie, nepoužívam pri tom žiadnu vysokú matematiku ani komplikované úvahy, všetko som sa snažil maximálne zjednodušiť aby to mohol pochopiť každý.

Magnetické pole vodiča ktorým preteká elektrický prúd

Ak cez drôt preteká elektrický prúd okolo drôtu sa vytvorí magnetické pole. Smer tohoto poľa vidíte na obrázku hore(reprezentujú ho modré krúžky), elektrický prúd tečie v tomto prípade zľava doprava.

Toto pole je okolo celého vodiča a rozprestiera sa od jeho povrchu až do nekonečna. Tieto kružnice sa volajú magnetické siločiary a sú kolmé na vodič.

Intenzita tohoto poľa sa vypočíta nasledovne:

H = I/L

H ... intenzita magnetického poľa

I ... prúd, ktorý preteká vodičom

L ... dĺžka magnetickej siločiary

L  = 2.pi.r ... dlžka magnetickej siločiary je úmerná vzdialenosti r od vodiča

H = I/(2.pi.r)

Magnetické pole jedného závitu cievky

Magnetické pole cievky s jedným závitom vytvorené z polakovaného alebo izolovaného drôtu, odvodíme identicky ako magnetické pole rovného drôtu, ktorým preteká elektrický prúd.

Magnetické pole je tiež kolmé na vodič ale zakrivenie vodiča vytvára v jeho vnútri efekt sčítavania magnetického poľa protiľahlých častí vodiča.

Intenzita magnetického poľa v niektorom bode vo vnútri cievky sa rovná súčtu intenzít protiľahlých častí cievky s polomermi r1 a r2. Keďže sú protiľahlé, tak platí r₁+r₂ = 2.r, kde r je polomer cievky (2.r je tým pádom priemer).

H = H₁ + H₂

H₁ = I/(2.pi.r₁)

H₂ = I/(2.pi.r₂)

H = I/(2.pi.r₁) +I/(2.pi.r₂)

H = I/[(2.pi).(1/r₁+1/r₂)] 

Keď som to všetko nahádzal do excelu tak z toho vypadli takéto grafy,  hodnoty sú len demonštratívne:

Modrá čiara je intenzita H_1, červená je H₂

Na tomto grafe je súčet intenzít H_1, a H₂. Na tomto grafe vidno, že intenzita smerom od kraja k stredu cievky klesá a potom znovu rastie smerom k druhému okraju cievky.

Takže zabudnite na to, čo Vás učia v škole, že magnetické pole je vo vnútri cievky homogénne. NIE JE. Koniec koncov o chvíľku si to aj experimentálne overíte.

Jednoduchší vysielač už asi nezostrojíte. Potrebujete k tomu len polakovaný alebo izolovaný drôt.

Vysielač pracuje na princípe priameho vysielania audio signálu. Je to vlastne AM modulácia konštantného elektrického napätia (nulového).

Vysielaná frekvencia je v rozsahu audio frekvencií 20Hz až 20kHz čiže ho na vašom rádiu nenaladíte.

Schéma zapojenia vysielača:

Dosah vysielača:

Tak ako ste videli vyššie, magnetická intenzita sa vo vnútri cievky zosiluje. Ale inak je tomu mimo cievky.

Keď zväčšíte pravý modrý kruh tak, že bude presahovať až k ľavému okraju ľavého modrého kruhu tak ich smery budú opačné. Čiže magnetické pole sa bude zoslabovať.

Čiže magnetická intenzita mimo cievky klesá pomerne rýchlo.

Ak natiahnete cievku okolo celej miestnosti budete môcť zachytiť signál v celej miestnosti. Ak cievku natiahnete okolo domu chytíte signál v celom dome. Vyskúšajte si to.

Signál je najsilnejší pri okraji cievky a zmenšuje sa k jej stredu.

Stavba AM príjmača

Ako prvé skonštruujte elektromagnet. Môže byť identický ako v experimente Experiment I11 (elektromagnet).

Keď dáte elektromagnet do meniaceho sa magnetického poľa bude sa na jeho svorkách indukovať elektrické napätie. AM vysielač vytvára meniace sa magnetické pole, pretože audio signál má premennú amplitúdu.

Svorky elektromagnetu pripojte priamo na sluchátka s vysokou impedanciou, alebo na zosilovač ak chcete docieliť lepšiu hlasitosť.

Veľkosť indukovaného napätia je priamo úmerná počtu závitov elektromagnetu. Čiže, čím viac závitov, tým hlasnejšie budete počuť. Ale pre hlasný odposluch je lepšie použiť zosilovač.