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自由研究  ⇒ 電気

一番簡単な電波発信機

今では携帯電話などで手軽に利用できる電波ですが、最初に電波を実用化したのは、1895年イタリアのマルコーニです。
当時は、ICトランジスター、真空管さえ無い時代でしたから、このページを開いた皆さんが
「自分で電波発信器を作ってみたい!」
と思われた状況と大して変わりはありません。

電波は何か?
どうやって作る?
などと考える前にラジオの電源を入れてみてください。
「プツ、プツ」というような雑音が入ることがあると思います。
こんなときは、整備不良の自動車やバイクが近くを走っていた、室内の蛍光灯を点けた、扇風機の電源を入れた。
あるいは、雷が来そうなときか来ているときです。
気が付いたでしょうか?
火花が出る時に電波は出るのです。

マルコーニが作ったものは、火花送信機と言われるものです。
これは皆さんにも簡単に作れます。
下の図は作り方です

なぜ上図のような簡単なもので電波が出るかといいますと、電磁石になっているときには電気のエネルギーは磁力に変わっています。
しかし、電気を断たれると、磁気のエネルギーは電気エネルギーに変わろうとします。
このとき、磁気のエネルギーは電池から供給されていた電気のエネルギーを一瞬に電気エネルギーに変えるので高電圧になり、空気の絶縁を破って火花が出ます。そして、周囲に強い磁界を作り、この磁界が電界を作り、この電界が磁界を作るという繰り返しで電波となるのです。

1901年マルコーニは、火花送信機により大西洋横断通信に成功しました。
もちろん、上図のような簡単なものではありませんが、原理は同じです。
異なるところは、電磁石とそれに流す電気の大きさです。
稲光と雷鳴が対で起こるように、火花には音が付き物で、火花送信機を操作する方が耳に障害を負ったほど大きな音がしたそうです。

もうひとつ異なる点は、不要な電波を出さないようにした工夫です。
火花送信機を作ってみると解りますが、ラジオやテレビのどのチャンネルにも電波が入ってしまい、これでは通信がゴチャゴチャ(混信という)になってしまいます。
実用化されたものは、フィルターなどを入れて不要な電波は放射しないようにしたようですが、最後まで解決されなかった問題です。

日本ではマルコーニが実用化に成功した翌年の1896年に研究がはじまり
1903年に長崎県三重ー台湾八尺間1170kmの通信に成功しました。
日露戦争時、ロシア艦隊の南下を知らせた通信は火花送信機によっていました。


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