Hogyan lehetne összehasonlítani egy mobiltelefon, egy bázisállomás elektromágneses sugárzás energiatartalmát a látható fénnyel?

Nem igazán van értelme így ennek a kérdésnek...

Az oka:

X energiát fel lehet használni izzóhoz, fénycsőhöz, LED -hez, lézerhez...

Nyílvánvalóan ezek közül a lézer bocsájt ki szemmel láthatóan nagyobb fényt (egy irányban), a LED pedig a többi felsorolt fényforrással együtt több irányban. Azok közül is a LED a leg energiahatékonyabb, így a fénymennyiség annak alkalmazásával lesz a legnagyobb. Azonban ha ugyanúgy X energiát használunk fel egy hagyományos izzóhoz (egyébként abból is van többféle), akkor ott akár az energia 80% -ának megfelelő mennyiségű energia is "elveszhet" hő formájában...

Itt inkább az lenne érdekes, hogy a mobiltelefon, illetve a bázisállomások energiaszintjével (amihez tudni kellene, pontosan milyen mobiltelefont és melyik bázisállomást, annak milyen terheltségi szintjét alapul véve) mekkora fényt tudnának az egyes technológia megoldások előállítani.

Nos, a bázisállomások és a mobilok is változó energiaszinttel dolgoznak, így nyilvánvaló, hogy az adott fénytechnikai megoldások is más-más szintű fényt bocsájtanának ki ugyanazon energiaszinttel.

A bázisállomások teljesítménye 10-50W, legfeljebb 100W (egy 100W -os izzóhoz pont elegendő a csúcsteljesítmény). Más fénytechnikai megoldás ugyanekkora energiával nagyobb fényt tud előállítani. A LED pl körülbelül 10szer annyit, mint egy hagyományos izzó...

A mobiltelefon energiaszintje típusonként nagyon eltérhet, de körülbelül 0.1W - 2W között vannak (a szabályozásoknak megfelelően).

Az egyik összehasonlítás a teljesítmény, ezt leírták már, hogy 100 W körüli nagyságrendű, ami látható fényből nem sok: kb 60 ezer lumen, ami a "százwattosnak" nevezett égőből 60 darab (azoknak a régi izzóknak ugye csak pár százalékos a hatékonysága). Valahol fantasztikus is, hogy egy adótorony, ami kilométeres körzetben ennyi embert kiszolgál, ilyen minimális teljesítménnyel sugároz.

A másik összehasonlítás a fotonmennyiség, tehát hogy mekkora fényerőt képviselne darabra ugyanannyi, de 1800 MHz helyett 540 Thz-es foton. A fotonok energiája egyenesen arányos a frekvenciájukkal, tehát ez egy 300.000-es váltószám a kettő között. A 100 W helyett így 30 MW kéne, ha ugyanannyi látható fotont akarnál kipumpálni, mint amennyit egy GSM adótorony. Az azért már nem kis szám: egy top focistadion kivilágítása olyan 5 MW körül van.

A #2-es link alapján mondjuk itt ez a stadion világítási LED-panel, 360 W-os fogyasztással.

[link]

Ha 20%-os LED hatásfokot felételezünk, akkor ez megfelel 72 W radió adóteljesítménynek.

De hangsúlyozom, ez elég elnagyolt és ad-hoc összehasonlítási mód.

Ki a frász pirosozta végig a válaszokat?

Tényleg az egyetlen vizualizálható és mégis sántító összevetés a felhasznált elektromos teljesítmény alapján való összevetés.

De mocskos csalós, hiszen ugyebár az eltérő hullámhosszok áthatoló ereje, hatótávja, minden nagyon eltér.

Az összevetés a fenti példákkal arra mondjuk jó, hogy a mobiladók képzelt veszélyeit sikoltozó emberek valamennyire lássák, milyen kis energiákról van itt szó.

> mobiltelefonok működési frekvenciáját addig növelnénk amíg az a látható fény tartományába esne

Nem fog. Pont úgy nem, hogy hiába teszel egyre több és több kék izzót egymás mellé, a fényerő, meg az adott felületre eső energiamennyiség nőni fog, de a frekvencia nem, nem lesz a sok kék izzóból piros.

> elektromágneses sugárzás energiatartalmát

A teljesítmény az teljesítmény, az energia az energia, a watt az watt, a joule az joule. Ha egy közepes bázisállomás 400 W-os, az 400 W, fényforrásként is 400 W-os teljesítményt jelent. Egy 50 W-os kis cella meg 50 W-os. (A tendencia meg ugye az, hogy nem fél tucat nagyobb adótorony fedi le a várost, hanem sok kisebb teljesítményű cella. Átviteli sebesség, meg egyéb szempontok miatt ez szükségszerűen tolódik el ebbe az irányba, ami amúgy a mobilhálózat összes energiafogyasztására is jótékony hatással van, kisebb energia kell a hálózat üzemeltetéséhez.)

De itt ugye az is kérdés, hogy pontosan mire is vagyunk kíváncsiak. Az egységnyi felületre – mondjuk 1 m²-re – eső energia az nyilván a távolság négyzetével fordítottan arányos. Ahogy egy reflektor esetén is. Ha közel vagy, nagyobb a fényerő, még a hősugárzást is érzed, a napelemed termeli ezerre az áramot. Ha 50 méterre vagy tőle, akkor a fényerő kisebb, a kezedben lévő napelem éppen hogy működik esetleg. Ha 200 méterre vagy tőle, akkor már lehet, hogy alig látsz, a napelem működéséhez meg nincs elég energia. Nyilván a mobil adótorony által leadott energia egyre nagyobb és nagyobb gömbfelületen oszlik el. A Nap esetén ugye kellően távol vagyunk a naptól, az, hogy hegyen vagyunk, vagy egy síkságon, az már nem oszt, nem szoroz ilyen szempontból. (A beesési szög annál inkább, nem mindegy, milyen magasan áll a Nap.)

Mindenesetre Magyarországon a napsugárzás maximális teljesítménye 900-1000 W/m². Ez azt jelenti, hogy 100%-os hatásfok esetén 1 m²-re eső napfénnyel működtetni tudnánk egy 1 kW-os eszközt.

Ha egy 400 W-os közepes adótól 10 méterre vagy, akkor ez a 400 W egy 10 méteres gömb felszínén oszlik el, egy 10 méter sugarú gömb felszíne meg ugye 1256,6 m². Tehát itt egy 0,32 W/m² teljesítmény sűrűséget kapunk, ami a legerősebb napsugárzás teljesítményének nyilván a 0,032%-ka. 20 méteres távolság esetén ennek a negyede, 50 méteres távolság esetén ennek a 1/25 része.