O que acontece quando se encosta um picles em uma torre de rádio AM

• Jeff Geerling e sua equipe, dando sequência ao experimento anterior do cachorro-quente em rádio AM, aterraram um cachorro-quente, um picles e vários tipos de salsicha em uma torre de transmissão AM em St. Charles, Missouri, para medir resposta de RF, calor, som e o comportamento do transmissor
• Antes do teste, consultaram um projetista de antenas de radiodifusão e definiram uma distância segura com base em diretrizes conservadoras da FCC, mas essas condições se aplicam apenas àquela torre específica e este é um experimento que ninguém deve tentar reproduzir em hipótese alguma
• O picles apresentou a menor resistência por causa do interior rico em sal e criou um caminho eficiente da torre até o aterramento, fazendo com que a saída de RF do transmissor fosse momentaneamente desativada por completo
• O cachorro-quente demodulou o sinal AM em som audível e aqueceu até cerca de 80°C; o corn dog gerou grandes chamas e fumaça, mas não acionou o circuito de proteção por foldback do transmissor
• Um cachorro-quente mantido a cerca de 1 polegada da base da torre, sem contato, não aqueceu de forma significativa durante 60 segundos, e nas condições desta emissora em 1460 kHz e cerca de 7 kW era necessário algum contato para produzir um arco de plasma

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Condições do experimento e limites de segurança

• Este experimento observou o plasma, o som, o calor e a resposta do transmissor ao aterrar alimentos em uma torre de radiodifusão AM
• Depois do experimento anterior com cachorro-quente em rádio AM, Jay, do Plasma Channel, participou, e a equipe de Geerling se preparou para medir vários itens ao mesmo tempo
  • SWR
  • potência direta de RF
  • SDR em campo
  • intensidade de campo AM a 25 km, ou 16 milhas, de distância
  • estado térmico das carnes
  • teste de sabor feito por Jay
• Antes do teste, consultaram um projetista experiente de antenas de radiodifusão e, com base nas diretrizes conservadoras da FCC e no Supplement A, definiram a distância de exposição segura para este local com torre única
• Como as condições variam de torre para torre, de emissora para emissora e de frequência para frequência, não é possível generalizar o experimento, e ele vem explicitamente marcado como DO NOT ATTEMPT

Cachorro-quente: demodulação do sinal AM e foldback do transmissor

• O cachorro-quente produziu bastante ruído pela interação entre o plasma e o ar
• Ele funcionou como demodulador do sinal AM para som audível e aqueceu por inteiro até cerca de 80°C
• O material carbonizado que sobrou na ponta pode ser menos seguro para consumo
• A saída de RF do transmissor, a partir de um valor nominal de 12 kW no painel de controle, subiu brevemente até 14 kW e depois caiu para cerca de 6 kW quando a proteção por foldback interna entrou em ação
• Quando o cachorro-quente foi retirado do aterramento, o Nautel XR12 elevou a potência novamente para 12 kW

Picles: baixa resistência e corte momentâneo da saída de RF

• O experimento com o picles testava se o teor de sal de um gherkin fresco poderia mudar a cor do arco do laranja visto no cachorro-quente para tons de verde; os experimentadores também cogitaram que ele poderia ficar mais avermelhado
• Durante o teste, após uma grande faísca, o transmissor ficou rapidamente muito silencioso
• A princípio, imaginaram que o picles tivesse se cauterizado e reduzido sua própria condução, mas na prática ele era um excelente condutor, com resistência interna muito menor do que a das carnes testadas
• O interior saturado de salmoura criou um bom caminho da torre até o aterramento, e o picles foi o único item testado a desativar momentaneamente por completo a saída de RF do transmissor
• A ponta do picles brilhou em laranja e, em alguns quadros, também foi observada uma onda de choque de plasma
• Jay provou o picles e o cuspiu imediatamente, dizendo que tinha um gosto forte de cobre
  • Jay especulou que o sabor poderia ter sido causado pela eletrólise do cobre usado para aterrar o picles
  • Vídeo relacionado: Creating A Plasma Shockwave Using Wireless Energy

Reações de outros alimentos

• Bratwurst

  • Alguns comentários previram que a bratwurst traduziria o sinal de rádio em inglês para alemão, mas na verdade a frase em alemão já havia sido dita pelo apresentador durante o programa matinal
  • Foi a carne mais caída entre as testadas, e a área de contato aumentou quando ela ficou presa na ponta da sonda
  • Por causa dessa grande área de contato, produziu mais fumaça do que o cachorro-quente, mas a diferença no som não foi clara
  • A resposta do transmissor foi parecida com a do cachorro-quente

• Cachorro-quente vegano

  • O cachorro-quente vegano fez um pouco mais de barulho, atingiu temperatura um pouco menor e queimou mais rápido na ponta
  • Perto do ponto de inserção do cobre, uma substância branca escorreu para trás, deixando um aspecto pouco apetitoso
  • Jay provou a parte central que não havia tocado o cobre e a descreveu como “pretty good”

• Corn dog

  • O teste partiu da hipótese de que a camada de milho em volta do cachorro-quente poderia fornecer isolamento suficiente para impedir uma reação intensa com a torre
  • O resultado foi muita fumaça e grandes chamas, considerado a reação mais surpreendente entre todos os itens testados
  • A fumaça parecia seguir pela perna da torre a uma distância considerável do ponto de contato
  • O cheiro de corn dog queimado, ao contrário das outras carnes, era quase açucarado e pleasant
  • O som não foi alto, e a camada de milho ofereceu resistência suficiente para que o circuito de proteção por foldback do transmissor não fosse acionado
  • Durante todo o teste, o transmissor manteve saída de 12 kW
  • Ninguém quis provar o corn dog

• Salsicha de café da manhã

  • Foi um teste para ver se uma carne de “a.m.” funcionaria melhor em uma torre de rádio AM
  • Era uma carne pequena, mas fez mais barulho do que os outros itens e pareceu queimar de maneira muito uniforme
  • A salsicha de café da manhã permaneceu abaixo de 70°C
  • Ela reduziu rapidamente o transmissor a 6 kW, ou metade da potência, mas nessa potência permaneceu estável
  • A ponta ficou bem crocante

Aquecimento sem contato e ideias para equipamentos futuros

• Um cachorro-quente foi colocado em uma haste e mantido a cerca de 1 polegada da base da torre por 60 segundos, mas não houve aquecimento significativo
• Na frequência de 1460 kHz desta emissora e com a potência de cerca de 7 kW desta torre, era necessário que alguma parte do cachorro-quente tocasse a torre para gerar um arco de plasma e aquecer
• Foi dito que no próximo experimento gostariam de levar um sound pressure level meter para medir de forma mais quantitativa o som produzido por cada objeto
• Também houve a sugestão de usar uma haste isolante melhor, como uma vara de fibra de vidro de 300 dólares
• Nestas condições de saída da antena, considerou-se muito pequeno o risco de o RF criar um arco até a pessoa através da haste de madeira, sem passar pelo cobre na ponta
  • Luvas grossas de borracha também foram usadas
  • O risco maior é o aquecimento e a exposição a RF em curta distância, o que segue a lei do inverso do quadrado
  • A segurança depende de manter distância
• Também foi dito que gostariam de filmar a interação do plasma entre a torre e a carne com uma câmera de alta velocidade de pelo menos 10.000 fps para ver se seria possível visualizar a modulação em amplitude no plasma
• Repetir o teste ao anoitecer poderia tornar o plasma mais visível

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Opiniões no Hacker News

• O motivo de haver muitos vídeos assim no YouTube e de eles tratarem principalmente de torres de transmissão AM é que, em AM, a energia de rádio literalmente pulsa por modulação de amplitude, então o arco de plasma também pulsa junto e, como resultado, produz som.
  AM tem uma portadora constante, mas os sinais das duas bandas laterais ficam com energia próxima de zero no silêncio e ficam mais fortes quanto mais alto é o som transmitido. Já em FM, o que muda é a frequência, não a amplitude, então em geral a transmissão ocorre sempre com potência parecida.
  Além disso, a faixa de radiodifusão AM usa frequências muito mais baixas, com comprimentos de onda longos e antenas muito maiores. Em AM, normalmente a própria torre é a antena; em FM, é mais comum haver uma antena de 1 a 2 m no topo de uma torre muito alta. Por isso uma torre AM pode ficar de pé carregando vários kW de energia, e dá choque se você encostar nela.
  Normalmente a torre fica sobre isoladores cerâmicos para ficar isolada do solo, enquanto torres de FM, embora possam ter fitas de aterramento para proteção contra raios, em geral são ligadas diretamente ao solo. E AM não é uma faixa de frequências específica, e sim um método de modulação, então também pode ser usado perto das frequências de rádio FM. A comunicação de rádio aeronáutica opera em AM na faixa VHF, perto das frequências de radiodifusão FM.

  • Também é preciso notar que a torre deste vídeo está conduzindo 20 a 30 A. Se o seu corpo virar o caminho para o terra de uma corrente de 20 A vinda de qualquer fonte, você terá preocupações muito maiores do que um picles queimado.
    Se você deixar um picles ou um cachorro-quente a 1 polegada da torre, sem que ele realmente encoste, ele nem vai esquentar. Isso está mais para um choque comum de corrente alternada do que para um fenômeno de radiofrequência. A parte que tem algo de “rádio” é que o solo sob essas torres é, na prática, uma grande malha metálica, mas aqui o picles está ligado diretamente ao terra por um cabo jumper, então isso também não é o ponto principal.
  • A história do rádio AM e a invenção do transmissor mecânico de centelhador por Reginald Fessenden são realmente fascinantes.
    Imagine a época em que só havia telégrafo e código Morse, e amadores passavam todas as noites ouvindo o som das faíscas do Morse, até que, em 1906, de repente ouviram uma voz humana e música. Na verdade, a primeira tentativa foi em 1900.
    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden
    A foto não leva diretamente a isso, mas, para ver a parte que fala que a base da torre era um enorme isolador, desça até a seção sobre a instalação de Brant Rock, Massachusetts:
    https://en.m.wikipedia.org/wiki/Reginald_Fessenden#Rotary-sp...
  • Fico curioso sobre por que a comunicação de rádio aeronáutica precisa usar AM. Será porque ela foi padronizada em AM antes dos anos 1960, funciona bem o suficiente e uma transição mundial seria difícil demais, ou há alguma vantagem interessante que AM oferece às aeronaves? Por exemplo, maior alcance.

• No Reino Unido, a BBC e as rádios AM comerciais estão praticamente morrendo, e as estações restantes devem fechar em poucos anos, então acho que a Ofcom deveria abrir essa faixa para hobbyistas de transmissão de baixa potência.
  Essas pessoas já existem informalmente há décadas; também dá para captar muitas transmissões vindas dos Países Baixos, além de transmissões domésticas esporádicas.
  Isso também seria bom para aumentar o interesse por rádio como tecnologia. Não é só construir transmissores e sistemas de antena; há também a diversão de montar uma cadeia de processamento de áudio para modulação ideal e de ser DJ em uma rádio “de verdade”. Usar válvulas e equipamentos vintage pode ainda ajudar a preservar a história da tecnologia e proporcionar uma experiência de história viva, além do benefício ambiental de não transformar antigos receptores analógicos em lixo eletrônico.
  Parece suficiente ter um sistema mínimo de licença para verificar que a pessoa não é uma completa idiota, além de alguma taxa paga a entidades de direitos musicais como a PRS, como no streaming. Especialmente à noite, bastaria manter a potência máxima baixa para não interferir nas transmissões AM ainda ativas na Europa; na prática, os ouvintes provavelmente seriam apenas entusiastas de rádio, então não seria necessária muita fiscalização de conteúdo. Já existe até o precedente de uma emissora sem fins lucrativos, a antiga rádio pirata Radio Caroline, em que o próprio meio AM tem um papel na operação de um navio histórico de rádio.

  • Ontem conversei com um colega do Reino Unido, e ele estava vendendo uma torre de radioamador bastante séria.
    Até que venha alguma mudança regulatória, além de uma estação de radioamador, haveria alguma atividade interessante de radiofrequência que desse para fazer aproveitando a altura de uma torre dessas?
  • Talvez o que você esteja procurando seja uma Restricted Service License: https://www.ofcom.org.uk/tv-radio-and-on-demand/restricted-r...
  • Acho que seria muito legal se muitas comunidades locais operassem estações AM localizadas.
    Uma licença mínima para provar que a pessoa não é uma completa idiota nem parece necessária; isso só aumentaria as barreiras. Como a qualidade de áudio é baixa e o público é pequeno, taxas de direitos musicais como as da PRS também não parecem fazer muito sentido.
    Não sei qual seria o ponto adequado para a potência máxima, mas a ideia central é uma comunidade distribuída de baixa potência. O único motivo real para intervir seria quando a potência ficasse alta demais ou houvesse uso da faixa sem respeito aos outros usuários.

• Cerca de 20 anos atrás, durante um jantar na casa dos meus pais, eu comentei que tinha lido que passar 240 V por um pepino pequeno faz ele brilhar; assim que o jantar acabou, meu pai e eu montamos o experimento.
  O pepino pequeno e até cebolas em conserva brilharam intensamente. Criei um site básico para compartilhar o vídeo e o experimento, e também postei no B3ta, mas infelizmente tudo isso desapareceu.

  • “WRL Technical Note TN-13 Characterization of Organic Illumination Systems”
    https://simh.trailing-edge.com/semi/docs/WRL-TN-13.pdf
  • No fim do texto original também há um comentário parecido dizendo que o picles fica incandescente. Fico curioso se isso é incandescência de verdade ou apenas uma descarga de arco interna.
  • Acho que meu professor de física do ensino médio também fez esse experimento.

• Sei que especialistas reais em radiofrequência verificaram isso e que houve autorização, mas ainda assim dá medo. Eu não trocaria um capacitor de funcionamento de alta tensão a menos que estivesse de Crocs, em pé sobre um piso de cimento, usando luvas de borracha de forno
  E mesmo assim manteria uma mão atrás das costas. É porque já houve acidente, e dói. Neste clima, o capacitor de funcionamento da bomba da piscina falha quase todo ano; chamar alguém toda vez teria custado uma boa grana
  Ainda assim, é incrível que um alimento demodule o sinal e o transforme em som audível

  • Cimento conduz eletricidade surpreendentemente bem. Ao fazer reparos de alta tensão, como trabalhar em CRTs, você fica em cima de um tapete grosso de borracha e, ainda assim, toma precauções como usar todos os EPIs especificados e manter uma mão no bolso
  • Não bastaria curto-circuitar os terminais com uma chave de fenda antes de tocar em qualquer outra coisa? Talvez dê um breve arco elétrico, então desvie os olhos
  • Capacitores de funcionamento de bombas de piscina realmente não têm resistor de descarga? Eu achava que isso era padrão em capacitores de partida/funcionamento
  • Fiquei curioso por que ficar em cima de cimento. Cimento não deveria ser considerado terra?

• Isso me lembrou um vídeo clássico antigo de pessoas corajosas que fizeram folhas de grama tocar música com a ajuda de uma torre de rádio
  https://www.youtube.com/watch?v=b9UO9tn4MpI

• O ponto principal é o picles aterrado. Isso ficou de fora da pergunta do título, mas a palavra “aterrado” é muito importante

  • Eles também testaram um cachorro-quente flutuante. Tiraram o cabo do fio de aterramento, de modo que, na prática, ele ficou apenas com cerca de 3 pés de fio de cobre preso, sem estar conectado ao cachorro-quente; ao encostá-lo na torre, ainda produziu um som baixo
    Infelizmente, não havia uma forma segura de encostar na torre um cachorro-quente sem absolutamente nenhum fio extra preso
  • Fico me perguntando se uma pessoa flutuante também levaria choque, já que a capacitância em relação ao solo não é desprezível

• Fico imaginando por que não tornaram essas torres mais difíceis de acessar. Normalmente elas são protegidas só por uma cerca baixa?

  • A área mais ampla é protegida por uma cerca alta com arame farpado. Neste caso, o pai dele é engenheiro de rádio e conhecia pessoas em vários locais, então eles conseguiram entrar
  • Deve haver uma cerca externa mais alta para veículos e para as pessoas que precisam chegar perto da torre. Afinal, alguém precisa cortar a grama. A cerca baixa é apenas um sinal de que você não deve avançar sem autorização
  • A tecnologia é tão antiga que é de antes de surgir uma cultura do medo
  • A torre de rádio AM perto daqui tem uma cerca baixa de madeira próxima à torre, e uma área maior ao redor dela é cercada por uma cerca alta com arame farpado no topo e placas de aviso
  • O pai do Jeff trabalha lá

• Uma curiosidade técnica relacionada que me vem à cabeça é que o codinome interno dos processadores DEC Alpha era EV, originalmente abreviação de “Electric Vlasic”. Só que depois o pessoal de terno reinterpretou isso como “Extended VAX”
  Vlasic é uma marca americana de picles

  • Alan Eustace, que participou do artigo da DEC sobre picles elétricos, também esteve envolvido no Alpha, então imagino que a sugestão tenha vindo dele

• Sempre me perguntei se haveria dor ao morrer por tocar numa torre dessas. Talvez a eletricidade atravesse o coração e a morte seja instantânea, ou talvez a pessoa simplesmente queime mais devagar

  • Você talvez nem morra. A forma como a eletricidade causa dano ao corpo é difícil de prever e depende de muitos fatores: se é pele nua ou se há luvas, umidade e suor, em que fase do ciclo o coração está naquele instante, etc.
    Como a tensão oscila muito rapidamente, talvez os músculos não fiquem travados; nesse caso, você poderia tomar o pior choque da vida e ser arremessado para longe. Por outro lado, outros tipos de choque que não são de radiofrequência podem contrair os músculos e manter a pessoa em contato com a tensão, aumentando a chance de morte
  • Já levei uma pequena descarga de uma bobina de Tesla pequena. Era de algumas centenas de kHz, mas uma frequência mais baixa que AM. Não houve nenhuma dor “elétrica” como a de um choque estático ou de tocar na tensão da rede elétrica
    Mas doía porque queimava, como encostar numa pequena chama, e essa era a única forma de perceber que algo estava acontecendo. A pele também vaporiza, e o cheiro é horrível
  • Você pode acabar ficando 3 dias no hospital e depois morrer
  • Como os nervos não respondem a frequências altas, a corrente de radiofrequência em si não pode ser “sentida”
    O que você sente são queimaduras intensas causadas pela energia de radiofrequência sendo convertida em calor