Was passiert, wenn man eine Gewürzgurke an einen AM-Radioturm hält?

 (jeffgeerling.com)
3 Punkte von GN⁺ 2024-09-07 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Jeff Geerling und sein Team führten nach dem früheren AM-Radio-Hotdog-Experiment an einem AM-Sendeturm in St. Charles, Missouri Tests durch, bei denen Hotdogs, Gewürzgurken und Wurstsorten geerdet wurden, um RF-Reaktionen, Hitze, Geräusche und das Verhalten des Senders zu messen
  • Vor dem Test wurde ein Entwickler von Rundfunkantennen konsultiert und anhand konservativer FCC-Richtlinien ein Sicherheitsabstand festgelegt, doch diese Bedingungen galten nur für diesen einzelnen Turm und das Experiment ist eines, das man auf keinen Fall nachmachen sollte
  • Die Gewürzgurke zeigte wegen ihres salzhaltigen Inneren den niedrigsten Widerstand und bildete einen guten Pfad vom Turm zur Erde, wodurch die RF-Ausgabe des Senders kurzzeitig vollständig deaktiviert wurde
  • Der Hotdog demodulierte das AM-Signal zu hörbarem Ton und wurde auf etwa 80 °C erhitzt; der Corn Dog erzeugte große Flammen und Rauch, löste aber die Foldback-Schutzschaltung des Senders nicht aus
  • Ein Hotdog, der am Turmfuß ohne Berührung in etwa 1 Zoll Abstand gehalten wurde, erhitzte sich in 60 Sekunden nicht nennenswert; unter den Bedingungen dieses 1460 kHz-Senders mit etwa 7 kW war für einen Plasma-Lichtbogen also ein gewisser Kontakt nötig

Versuchsbedingungen und Sicherheitsgrenzen

  • Dieser Test beobachtete Plasma, Geräusche, Hitze und Senderreaktionen, wenn Lebensmittel an einem AM-Sendeturm geerdet wurden
  • Nach dem früheren AM-Radio-Hotdog-Experiment war Jay von Plasma Channel dabei, und Geerlings Team bereitete sich darauf vor, mehrere Größen gleichzeitig zu messen
    • SWR
    • RF forward power
    • SDR vor Ort
    • AM-Feldstärke in 25 km bzw. 16 Meilen Entfernung
    • Wärmezustand des Fleischs
    • Jays Geschmackstest
  • Vor dem Test sprach das Team mit einem erfahrenen Entwickler von Rundfunkantennen und legte unter Bezug auf konservative FCC-Richtlinien und Supplement A einen sicheren Expositionsabstand für diesen einzelnen Turmstandort fest
  • Da sich die Bedingungen je nach Turm, Sender und Frequenz unterscheiden, lässt sich dieses Experiment nicht verallgemeinern; es ist ausdrücklich ein DO NOT ATTEMPT-Experiment

Hotdog: Demodulation des AM-Signals und Sender-Foldback

  • Der Hotdog erzeugte durch die Wechselwirkung von Plasma und Luft viel Lärm
  • Er fungierte als Demodulator für das AM-Signal und wurde insgesamt auf etwa 80 °C erhitzt
  • Die verbleibende Verkohlung am Ende könnte weniger sicher zum Verzehr sein
  • Die RF-Ausgabe des Senders stieg laut Bedienpanel kurzzeitig vom nominalen Wert von 12 kW auf 14 kW, bevor die interne foldback protection ansprach und die Leistung auf etwa 6 kW senkte
  • Als der Hotdog von der Erdung entfernt wurde, erhöhte der Nautel XR12 die Leistung wieder auf 12 kW

Gewürzgurke: geringer Widerstand und momentane Abschaltung der RF-Leistung

  • Das Gurkenexperiment sollte prüfen, ob der Salzgehalt einer frischen Gherkin die Farbe des Lichtbogens vom orangefarbenen Bereich des Hotdogs in Richtung Grün verschieben könnte; die Experimentatoren vermuteten auch, dass er röter werden könnte
  • Während des Tests gab es einen großen Funken, danach wurde der Sender schnell sehr leise
  • Zunächst schien es, als habe sich die Gurke selbst so stark verkohlt, dass ihre Leitfähigkeit sank, tatsächlich war sie aber ein hervorragender Leiter mit deutlich geringerem Innenwiderstand als die getesteten Fleischprodukte
  • Das salzhaltige Innere bildete einen guten Pfad vom Turm zur Erde, und die Gewürzgurke war das einzige Testobjekt, das die RF-Leistung des Senders kurzzeitig vollständig deaktivierte
  • Die Spitze der Gurke glühte orange, und in einigen Frames war sogar eine Plasma-Schockwelle zu sehen
  • Jay probierte die Gurke, spuckte sie sofort wieder aus und sagte, sie habe stark nach Kupfer geschmeckt

Reaktionen weiterer Lebensmittel

  • Bratwurst

    • Einige Kommentare erwarteten, dass die Bratwurst englische Radiosignale ins Deutsche übersetzen würde, tatsächlich wurde aber nur eine deutsche Phrase gesendet, die der Moderator in der Morgensendung gesagt hatte
    • Sie hing unter den getesteten Fleischsorten am stärksten durch, wodurch sich am Sondenende eine größere Kontaktfläche ergab
    • Wegen dieser großen Kontaktfläche entstand mehr Rauch als beim Hotdog, aber der Unterschied beim Geräusch war nicht deutlich
    • Die Reaktion des Senders ähnelte der beim Hotdog

  • Veganer Hotdog

    • Der vegane Hotdog war etwas lauter, hatte eine etwas niedrigere Temperatur und verbrannte an der Spitze etwas schneller
    • In der Nähe der Stelle, an der das Kupfer eingesetzt war, lief an der Spitze eine weiße Substanz nach hinten heraus, was wenig appetitlich aussah
    • Jay probierte den mittleren Teil, der das Kupfer nicht berührt hatte, und beschrieb den Geschmack als „pretty good“

  • Corn Dog

    • Getestet wurde die Hypothese, dass die Maishülle den Hotdog umschließt und genug Isolierung bieten könnte, um eine heftige Reaktion mit dem Turm zu verhindern
    • Das Ergebnis waren viel Rauch und große Flammen; das wurde als die überraschendste Reaktion unter den Testobjekten bewertet
    • Der Rauch schien entlang des Turmbeins zu wandern, ziemlich weit weg vom Kontaktpunkt
    • Der Geruch des verbrannten Corn Dogs war im Unterschied zu den anderen Fleischsorten fast zuckerartig angenehm
    • Das Geräusch war nicht sehr laut, und die Maishülle bot genug Widerstand, sodass die Foldback-Schutzschaltung des Senders nicht ansprach
    • Während des gesamten Tests hielt der Sender eine Leistung von 12 kW
    • Niemand wollte den Corn Dog probieren

  • Frühstückswurst

    • Dieses Experiment sollte zeigen, ob Fleisch für „a.m.“ an einem AM-Radioturm besser funktioniert
    • Obwohl sie klein war, war sie lauter als die anderen Testobjekte und schien sehr gleichmäßig zu verbrennen
    • Die Frühstückswurst blieb unter 70 °C
    • Sie brachte den Sender schnell auf 6 kW, also halbe Leistung, herunter, war bei dieser Leistung aber stabil
    • Das Ende wurde ziemlich knusprig

Erhitzung ohne Kontakt und Ideen für weiteres Equipment

  • Ein Hotdog wurde auf einen Stab gesteckt und 60 Sekunden lang in weniger als etwa 1 Zoll Abstand vom Turmfuß gehalten, ohne sich nennenswert zu erhitzen
  • Bei der Frequenz dieses Senders von 1460 kHz und der Leistung dieses Turms von etwa 7 kW musste ein Teil des Hotdogs den Turm berühren, um einen Plasma-Lichtbogen zu erzeugen und ihn zu erhitzen
  • Für den nächsten Versuch möchte das Team ein sound pressure level meter mitbringen, um die Geräusche der einzelnen Objekte quantitativer zu messen
  • Vorgeschlagen wurde auch, einen besseren Isolierstab zu verwenden, etwa einen 300-Dollar-Glasfaserstab
  • Unter den Leistungsbedingungen dieser Antenne wurde das Risiko als sehr gering eingeschätzt, dass RF nicht über das Kupfer an der Spitze, sondern über den Holzstab einen Lichtbogen zu einer Person schlägt
    • Es wurden auch dicke Gummihandschuhe verwendet
    • Das größere Risiko sind Erhitzung und RF-Exposition im Nahbereich; diese folgen dem inverse-square law
    • Sicherheit hängt davon ab, ausreichend Abstand zu halten
  • Mit einer Hochgeschwindigkeitskamera von mindestens 10.000 fps möchte man die Plasma-Interaktion zwischen Turm und Fleisch filmen, um zu sehen, ob sich die Amplitudenmodulation im Plasma sichtbar machen lässt
  • Eine Wiederholung in der Dämmerung könnte das Plasma heller erscheinen lassen

Verwandte Beiträge

1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-09-07
Meinungen auf Hacker News

  • Der Grund, warum es auf YouTube viele solcher Videos gibt und sie sich meist mit AM-Sendetürmen beschäftigen, ist, dass bei AM die Radioenergie buchstäblich per Amplitudenmodulation pulsiert, sodass auch der Plasma-Lichtbogen mitpulsiert und dadurch Ton entsteht.
    AM hat zwar eine konstante Trägerwelle, aber die Signale in den beiden Seitenbändern haben bei Stille nahezu keine Energie und werden umso stärker, je lauter der übertragene Ton ist. Bei FM dagegen ändert sich nicht die Amplitude, sondern die Frequenz, daher wird im Allgemeinen immer mit ähnlicher Leistung gesendet.
    Außerdem liegt das AM-Rundfunkband bei deutlich niedrigeren Frequenzen, die Wellenlängen sind länger und die Antennen viel größer. Bei AM ist normalerweise der Turm selbst die Antenne, während bei FM oben auf einem sehr hohen Turm eine 1 bis 2 m lange Antenne angebracht ist. Deshalb kann ein AM-Turm mit mehreren kW Energie dastehen, und wer ihn berührt, bekommt einen Stromschlag.
    Üblicherweise steht der Turm auf Keramikisolatoren, um ihn vom Boden zu isolieren; FM-Türme sind dagegen meist direkt mit dem Boden verbunden, auch wenn sie Erdungsbänder für den Blitzschutz haben. Und AM ist kein bestimmtes Frequenzband, sondern ein Modulationsverfahren, kann also auch in der Nähe der FM-Rundfunkfrequenzen verwendet werden. Flugfunk arbeitet im VHF-Band nahe den FM-Rundfunkfrequenzen mit AM.

    • Man sollte auch beachten, dass durch den Turm in diesem Video 20 bis 30 A fließen. Wenn der Körper zum Erdungspfad für 20 A aus irgendeiner Stromquelle wird, hat man deutlich größere Sorgen als eine verbrannte Gurke.
      Wenn man eine Gewürzgurke oder einen Hotdog in 1 Zoll Abstand vom Turm hält, ohne ihn tatsächlich zu berühren, wird sie nicht einmal warm. Das ist weniger ein Hochfrequenzphänomen als vielmehr ein gewöhnlicher Wechselstromschlag. Der einzige wirklich radioartige Aspekt ist, dass der Boden unter einem solchen Turm im Grunde ein großes Metallnetz ist; hier wird die Gurke aber per Starthilfekabel direkt mit der Erde verbunden, daher ist selbst das nicht der Kernpunkt.
    • Die Geschichte des AM-Radios und Reginald Fessendens Erfindung des mechanischen Funkensenders sind wirklich faszinierend.
      Man muss sich vorstellen: In einer Zeit, in der es nur Telegrafie und Morsecode gab, hörten Amateure jeden Abend das Knacken der Morsesparks, und dann hörten sie 1906 plötzlich menschliche Stimmen und Musik. Tatsächlich war der erste Versuch schon 1900.
      https://en.m.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden
      Auf dem Foto ist der Zusammenhang nicht sofort zu erkennen, aber wenn man etwas nach unten zum Abschnitt über die Anlage in Brant Rock, Massachusetts, scrollt, findet man die Stelle, in der erwähnt wird, dass der Turmsockel ein riesiger Isolator war.
      https://en.m.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden#Rotary-sp...
    • Ich frage mich, warum Flugfunk AM verwenden muss. Liegt es daran, dass er vor den 1960ern auf AM standardisiert wurde, gut genug funktioniert und eine weltweite Umstellung zu schwierig wäre, oder hat AM für Flugzeuge interessante Vorteile? Zum Beispiel eine bessere Reichweite?

  • In Großbritannien sterben die BBC und das kommerzielle AM-Radio praktisch aus, und die verbleibenden Sender sollen in den nächsten Jahren schließen; daher sollte Ofcom dieses Band meiner Meinung nach für Low-Power-Rundfunk-Hobbyisten öffnen.
    Solche Leute gibt es schon seit Jahrzehnten inoffiziell, aus den Niederlanden sind viele Sender zu empfangen, und auch inländische Sendungen tauchen vereinzelt auf.
    Das wäre auch gut, um das Interesse an Radio als Technik zu fördern. Es geht nicht nur darum, Sender und Antennensysteme zu bauen, sondern auch darum, eine Audioprozessing-Kette für optimale Modulation aufzusetzen und den Spaß zu haben, DJ in einem „echten“ Radio zu sein. Wenn man sogar Röhren und Vintage-Geräte nutzt, kann das technische Geschichte bewahren und als lebendige Geschichtserfahrung dienen; außerdem hat es den Umweltvorteil, alte analoge Empfänger nicht zu Elektroschrott werden zu lassen.
    Ein minimales Lizenzsystem, das nur bestätigt, dass eine Person nicht völlig unvernünftig ist, sowie eine Gebühr an die Musikrechteorganisation PRS wie beim Streaming dürften genügen. Besonders nachts müsste man die maximale Sendeleistung niedrig halten, um die in Europa weiterhin aktiven AM-Sender nicht zu stören, und realistisch betrachtet wären die Hörer ohnehin nur Radio-Nerds, sodass es wohl auch kaum Inhaltsaufsicht bräuchte. Mit dem früheren Piratensender Radio Caroline gibt es bereits ein gemeinnütziges Vorbild, bei dem das Medium AM selbst eine Rolle beim Betrieb eines historischen Radioschiffs spielt.

    • Ich habe gestern mit einem Kollegen in Großbritannien gesprochen; er verkaufte einen ziemlich ernsthaften Amateurfunkturm.
      Gibt es, bis sich die Regulierung ändert, neben Amateurfunkstationen noch andere interessante Hochfrequenz-Aktivitäten, die man mit der Höhe eines solchen Turms ausprobieren könnte?
    • Was du suchst, könnte eine Restricted Service License sein: https://www.ofcom.org.uk/tv-radio-and-on-demand/restricted-r...
    • Es wäre wirklich großartig, wenn viele lokale Communitys lokalisierte AM-Sender betreiben würden.
      Eine Mindestlizenz, um zu beweisen, dass eine Person nicht völlig unvernünftig ist, braucht es meiner Meinung nach nicht; sie würde nur zusätzliche Hürden schaffen. Wegen der geringen Klangqualität und des kleinen Publikums wären auch Musikrechtegebühren wie an PRS vermutlich nicht besonders sinnvoll.
      Wo die angemessene Grenze für die maximale Sendeleistung liegt, weiß ich nicht genau, aber der Kern ist Low-Power, verteilte Community. Einen echten Grund zum Eingreifen gäbe es nur, wenn die Leistung zu hoch wird oder das Band ohne Rücksicht auf andere Nutzer verwendet wird.

  • Vor etwa 20 Jahren erzählte ich beim Abendessen im Haus meiner Eltern, dass ich gelesen hatte, kleine Gurken leuchten, wenn man 240 V durch sie schickt; kaum war das Essen vorbei, bauten mein Vater und ich einen Versuchsaufbau.
    Sowohl die kleinen Gurken als auch eingelegte Zwiebeln leuchteten hell. Ich erstellte eine einfache Website, um die Videos und den Versuchsbericht zu teilen, und postete es auch bei B3ta, aber leider ist inzwischen alles verschwunden.

    • „WRL Technical Note TN-13 Characterization of Organic Illumination Systems“
      https://simh.trailing-edge.com/semi/docs/WRL-TN-13.pdf
    • Am Ende des Originals sehe ich auch einen ähnlichen Kommentar, der sagt, dass die Gurke weißglühend wird. Ich frage mich, ob das wirklich Glühen ist oder nur eine innere Lichtbogenentladung.
    • Ich glaube, unser Physiklehrer in der Highschool hat dieses Experiment auch gemacht.

  • Ich weiß, dass echte Funkfrequenz-Experten das geprüft haben und dass es genehmigt war, aber trotzdem macht es mir Angst. Einen Hochspannungs-Betriebskondensator würde ich nur wechseln, wenn ich Crocs trage, auf einem Zementboden stehe und Gummi-Ofenhandschuhe anhabe
    Und selbst dann bleibt eine Hand hinter dem Rücken. Es gab einen Unfall, und es tut weh. In diesem Klima fällt der Betriebskondensator der Poolpumpe fast jedes Jahr aus; jedes Mal jemanden zu rufen, hätte ziemlich viel Geld gekostet
    Trotzdem ist es cool, dass Lebensmittel ein Signal demodulieren und in hörbaren Ton umwandeln

    • Zement leitet überraschend gut Strom. Bei Hochspannungsreparaturen, etwa Arbeiten an CRTs, steht man auf einer dicken Gummimatte und trifft trotzdem Vorsichtsmaßnahmen wie vollständige, entsprechend zugelassene Schutzausrüstung und eine Hand in der Tasche
    • Kann man nicht einfach die Anschlüsse mit einem Schraubendreher kurzschließen, bevor man irgendetwas anderes berührt? Es kann kurz einen Lichtbogen geben, also besser wegschauen
    • Haben Betriebskondensatoren von Poolpumpen wirklich keinen Entladewiderstand? Ich dachte, bei Anlauf-/Betriebskondensatoren sei das Standard
    • Ich frage mich, warum man auf Zement stehen sollte. Sollte Zement nicht als Erdung gelten?

  • Das erinnert mich an ein altes Klassiker-Video von mutigen Leuten, die mithilfe eines Funkturms einen Grashalm Musik abspielen ließen
    https://www.youtube.com/watch?v=b9UO9tn4MpI

  • Der entscheidende Punkt ist die geerdete Gurke. In der Frage im Titel fehlt das, aber das Wort „geerdet“ ist sehr wichtig

    • Sie haben auch einen schwebenden Hotdog getestet. Sie entfernten die Leitung vom Erdungskabel, sodass im Grunde nur noch ein etwa 3 Fuß langer Kupferdraht daranhing, der nicht wirklich mit dem Hotdog verbunden war; als sie ihn den Turm berühren ließen, machte er immer noch ein leises Geräusch
      Leider gab es keine sichere Möglichkeit, einen Hotdog ganz ohne zusätzliches Stück Draht an den Turm zu halten
    • Ich frage mich, ob auch ein schwebender Mensch einen Stromschlag bekäme, weil seine Kapazität gegenüber dem Boden nicht vernachlässigbar ist

  • Ich frage mich, warum man den Zugang zu solchen Türmen nicht stärker erschwert hat. Werden sie normalerweise nur durch niedrige Zäune geschützt?

    • Der größere Bereich ist durch einen hohen Zaun mit Stacheldraht geschützt. Hier konnte er hinein, weil sein Vater Funkingenieur ist und an mehreren Standorten Leute kennt
    • Es wird einen höheren Außenzaun für Fahrzeuge und Personen geben, die in die Nähe der Türme müssen. Schließlich muss auch jemand den Rasen mähen können. Der niedrige Zaun ist nur ein Hinweis, ohne Erlaubnis nicht weiterzugehen
    • Die Technik ist so alt, dass sie aus der Zeit vor dem Entstehen einer Angstkultur stammt
    • Der AM-Radioturm in meiner Nähe hat nahe am Turm einen niedrigen Holzzaun; der größere Bereich außen herum ist von einem hohen Zaun mit Stacheldraht oben und Warnschildern umgeben
    • Jeffs Vater arbeitet dort

  • Eine dazu passende technische Trivia ist, dass der interne Codename des DEC Alpha-Prozessors EV war und ursprünglich für „Electric Vlasic“ stand. Die Leute in Anzügen haben es später allerdings nachträglich zu „Extended VAX“ umgedeutet
    Vlasic ist eine US-amerikanische Gurkenmarke

    • Alan Eustace, der an dem DEC-Artikel über die elektrische Gurke beteiligt war, war auch am Alpha beteiligt; ich könnte mir also vorstellen, dass er es vorgeschlagen hat

  • Ich habe mich immer gefragt, ob man Schmerzen hätte, wenn man beim Berühren eines solchen Turms sterben würde. Vielleicht fließt der Strom durchs Herz und man ist sofort tot, oder vielleicht verbrennt man eher langsam

    • Man stirbt möglicherweise gar nicht. Wie Strom den Körper schädigt, ist schwer vorherzusagen und hängt von vielen Faktoren ab: nackte Haut oder Handschuhe, Luftfeuchtigkeit und Schweiß, in welcher Phase das Herz gerade ist usw.
      Weil die Spannung sehr schnell schwingt, könnten sich die Muskeln nicht verkrampfen; dann bekommt man vielleicht den schlimmsten Stromschlag seines Lebens und wird weggeschleudert. Andere Arten von Stromschlägen außerhalb des Funkfrequenzbereichs können dagegen die Muskeln verkrampfen lassen, sodass man weiter mit der Spannung in Kontakt bleibt, was die Todeswahrscheinlichkeit erhöht
    • Ich wurde einmal leicht von einer kleinen Tesla-Spule erwischt. Das waren einige hundert kHz, aber eine niedrigere Frequenz als AM. Es gab überhaupt keinen „elektrischen“ Schmerz wie bei einem statischen Schlag oder beim Berühren von Netzspannung
      Es tat nur weh, weil es einen verbrennt, als würde man eine kleine Flamme berühren; das war die einzige Art, überhaupt zu merken, dass etwas passiert. Die Haut verdampft auch, und der Geruch ist furchtbar
    • Man könnte auch drei Tage im Krankenhaus liegen und dann sterben
    • Nerven reagieren nicht auf hohe Frequenzen, daher kann man Funkfrequenzstrom selbst nicht „spüren“
      Was man spürt, sind starke Verbrennungen, die entstehen, wenn Funkfrequenzenergie in Wärme umgewandelt wird