災害時にも便利(?!)電池も発電機も要らないラジオの製作。
このラジオの欠点は、増幅器を使わないために音が小さく、難聴者に使っていただけない事です。
渋谷の藤商電子は、足立区・六木の樫木総業（株）になったようです。
＊カソードマーク +------------+--------[ゲルマニューム ダイオード]----+ | | | | + | | ア||ア|| +-+-+ +-+-+ ル||ル|| |ク | | | ミ||ミ|| |リ | | コ| 箔||箔|| |ス | | イ| を||を|| |タ | | ル| 貼||貼|| |ル | | | っ||っ|| |イ | +-+-+ た||た|| |ヤ | | 厚||厚|| |ー | | 紙||紙|| |ホ | | + |ー | | | |ン | | | +-+-+ | | | +----------------+-----------------------------------+
コイルの導体を電磁波が横切った時に電気信号に変わります。
コイルとアルミ箔で作ったバリコンで並列共振回路を形成しております。理論上は共振周波数の点で合成インピーダンスが無限大その外の周波数のところでインピーダンスがゼロに近くなるために、結果として共振周波数のところだけが通過できるようになります。
つまり共振周波数がラジオ局の搬送周波数になった時に、ラジオの選局がされるわけです。
選局された信号を、ゲルマニュウムダイオードで半波整流をして、余分な搬送波を取り除くと、音声信号になります。
かなりおおざっぱに作ってもラジオは鳴りますが、鳴った時には、ある一定の物理法則が成立しています。
選局に必要な肝心要の共振周波数 ｆ0 と部品の関係は・・・・
ｆ0 ＝ １／（２*π＊ ＳＱＲ（Ｌ＊Ｃ））
ここで、πは円周率。／は割り算。＊は掛け算。＝は等号。
Ｌはコイルのインダクタンス量。Cはバリコンのキャパシタンス量。SQRは平方根
といことになっております。
この式に注目すると、Ｌが大きくなるとＣが小さくてすむ傾向があることがかわりますね。
コイルのインダクタンス量は、ボビンの断面積、芯にする材質の比透磁率、巻き数、といった要素の組み合わせによっていろいろかわる。
コイルを流れる電流が変化すると其のコイル自体に起電力が誘導される。この作用を自己誘導作用という。
電圧ｅ ＝ -Ｎ（ΔΦ／Δｔ）[ボルト]において、磁束鎖交数Ｎ＊ΔΦは電流Δｉに比例するので、比例定数をＬとすればＮ＊ΔΦ＝Ｌ＊ΔＬとなる。
これを電圧ｅの式に代入すると・・
ｅ ＝ －Ｎ＊（ΔΦ／Δｔ）－Ｌ（Δｉ＊Δｔ） [ボルト]
Ｌを自己インダクタンスという。インダクタンスの単位はヘンリーで単位記号は[Ｈ]
無限長円筒コイルの断面積Ａ[平方メートル]磁路の長さｌ（エル）[メートル]、 鉄心の磁束密度Ｂ[テスラ]、電流Ｉ[アンペア]、巻き数Ｎ[回]、鉄心などの比透磁率をμとしたときに磁束Φは・・・
Φ ＝ Ｂ＊Ａ ＝ μ＊Ｈ＊Ａ ＝ μ＊Ｎ＊Ｉ＊Ａ／ｌ [ウェーバー]
したがってこの回路の自己インダクタンスＬは・・・
Ｌ＝ Ｎ＊Φ／I = ＝μ＊Ｎ＊ｌ＊Ａ／ｌ [ヘンリー]
但し、一般的な有限長空芯コイルの場合は計算方法が少し異なります。
Ｌ＝κ（４π＊１０-7）＊Ａ／ｌ＊Ｎ2[ヘンリー]
ここでκは長岡係数。
（長岡係数は長岡半太郎によるもの）
バリコンのキャパシタンス（電気を溜める事のできる容量）は、電極の面積、電極間の距離、絶縁する材質の比誘電率、といった要素の組み合わせによっていろいろかわる。
静電容量の定義
二つの導体版があり、其の一方に－Ｑクーロン、もう一方に＋Ｑクーロンの電荷を与えた時に二つの導体版の間の電位差がＶボルトであるときＣ＝Ｑ／Ｖを導体間の静電容量という。
面積がＡ平方メートルの二つの導体（電極）版が空気等の誘電体をを挟んでｌメートルの間隔があり、其の一方に－Ｑクーロン、もう一方に＋Ｑクーロンの電荷が与えられているときに、次の式のような関係がある。
V = E*l = D/(ε0*εr)*l = Q/(ε0*εr*A)*ｌ[ボルト]
∴ C = Q/(Q/(ε0*εr)*l) = ε0*εr/l [ファラッド]
ε0は、真空誘電率で、0.9.....と続く小数点以下がつづく値であるが、１とみなして計算して構わない。
εrは、誘電体の比誘電率。
電極間に絶縁物をいれると静電容量が変わる。
真空中の静電容量をＣ0、絶縁体を挿入した時の静電容量をCとするとC0とCの比を其の絶縁体の比誘電率という。
| 材質 | 比誘電率 |
|---|---|
| 真空（空気） | 1 |
| パラフィン | 1.9 ～ 2.5 |
| 紙 | 1.2 ～ 2.6 |
| 陶磁器 | 5 ～ 6.5 |
| 雲母（マイカ） | 6 ～ 8 |
小学生のころお年玉をせしめて学研の電子ブロック（学研の電子ブロックの復刻版が、学研大人の科学シリーズより発売されています。）を買ってきたことがあります。
其の電子ブロックで、遊んでいた時に偶然にも発見した現象なのですが、ダイオートを２個使うと音が倍の大きさになるのです。
いかに回路図を示しますが、イヤーホーンの両端がどちらも検波ダイオードのカソードに繋がってます。
普通に考えたら閉回路にはどっちをむいても逆方向のダイオードが１個入っているので電気は流れそうにないの気がするのです。
どうして音が倍の大きさで聞こえるのでしょうかなるのでしょうか。
わたしには今でも其の理由が良く判りません。
知っている方は、ぜひともおせーてーーーっ。
カソードマーク＊
+------------+--------[ゲルマニューム ダイオード]----+
| | |
| + |
| ア||ア|| +-+-+
+-+-+ ル||ル|| |ク |
| | ミ||ミ|| |リ |
| コ| 箔||箔|| |ス |
| イ| を||を|| |タ |
| ル| 貼||貼|| |ル |
| | っ||っ|| |イ |
+-+-+ た||た|| |ヤ |
| 厚||厚|| |ー |
| 紙||紙|| |ホ |
| + |ー |
| | |ン |
| | +-+-+
| | |
| | カソードマーク＊ |
+----------------+----[ゲルマニューム ダイオード]----+
はなはなな＠にふちぃ さんからのお便り
Wed, 13 Dec 2000 04:22:44 +0900
実験してみましたが再現不可能でした。したがって、正確な理由はわかりませんが、次のように推測されます。
倍電圧整流について
なお、ダイオード２つとコンデンサー１つを使って、倍電圧検波回路を組むという手がありますが、ＬＣ回路の負荷が重くなるため、結局出力振幅は同じになってしまいます（下図）。
Ｃ2 Ｄ2
／──┬─┨┠─┬─＞｜──┬─┬──O
＼ │ │ ＜ │
／ ┷ ⊥ ＞ ┷
＼ Ｌ ┯ Ｃ1 Λ Ｄ1 Ｒ＜ ┯ Ｃ3
／ │ │ ＞ │
＼──┼────┴─────┴─┴──O
┴ ＧＮＤ
≡
倍電圧検波回路
はなはなな＠にふちぃ さん! Web閲覧&メール掲載許諾ありがとう御座います。
編集者的には、なかなか面白そうな意見であります。
ゲルマニュウムラジオがどのように振舞っているか、実際に計測実験をするのも面白そうでありますが、並列共振ということもあって回路自体がかなりハイインピーダンスなので、極ありふれたオシロスコープのプローブでは回路の一部となることが予想され、ちょっぴりチャレンジャーな分野になるかもしれません。
なお、クリスタルイやホーンは、雲母の結晶や塩のような結晶をアルミ箔で挟んだような格好をして、電圧がかかると電極が吸い寄せられたり反撥したりして音が出ます。
直流域はLで高い周波数はCのようなもので、てきとーに共振回路を形成されていると。。。
再現には、もしかしたらイヤーホーンの機種に依存するかもしれません。
浮遊容量云々といってしまうと電子ブロックの配線自体は、接点抵抗の固まりのようなものにも思えてきますし。。。
このページはの参照がありました。（自2002年12月）
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