オシロスコープを利用した電磁波の測定に関して。

質問

オシロスコープを利用した電磁波の測定に関して。

下記の書籍の中にオシロスコープを利用して

電磁波を測定する方法が記載されていました。

内容は、プローブの先端を結線、

もしくは、

プローブに10m程のウレタン線かエナメル線を結線

することで、

オシロスコープでも電磁波を測定できるというもでしたが、

これは、

本当ですか？。

もちろん

書籍にもなっている内容なので

間違いは無いと思うのですが、

何方かご存知の方

お教えください。

後、この測定方法を実際に

試したのですが、

確かにある電圧の値を示す、

直流に近い測定データーを

オシロスコープで

確認することが

出来ました。

これは、GNDにほぼ平行に走ることから

直流電流ではないかと思ったのですが、

もっと詳しく見た場合、

この測定データーは

高周波の交流という場合も考えられますか。

良ければ、この件も

ご回答宜しくお願い致します。

生体と電磁波―携帯電話、高圧送電線、地磁気、静電気などと
人間との関わり
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吉本 猛夫 (著)
出版社: CQ出版 (2004/04)

回答No.5

rtch13 · ベストアンサー

こんにちは。

突然すみません。

まず、銅線は、電磁波の影響無しには、起電力を発生しません
（あたりまえですが）。

ですので正確に校正されたオシロなら電位0で一定のはずです。

ここでまずオシロのプローブとGNDをショートさせてみてください。
微小なノイズが観測できると思います。

実験上、最も抵抗が少なくまた電位差が少ない場合の波形がショートさせた時のその波形です。

続いて銅線を接続してみてください。

波形に違いがあるなら、銅線自体には起電力がないことを考えると、それは確実に何らかの影響を受けて起電力を発生していることになります。

銅線に外から起電力を発生させうる力は、電界と磁界です。
それ以外の力によって銅線が起電力を発生しうることはありません。
電磁波は電界と磁界が交互にその力を交換しつつ伝播する波です。

以上より、銅線を接続して、対照状態（プローブ・GNDショート）との差異が認められたのなら、それは間違いなく電磁波の影響です。
絶対です。

なお周波数ですが、全長10mの銅線をきれいな円にしたら、波長が10mの電磁波を利得よく拾えるループアンテナになります。
この場合周波数は30MHzくらいになるので、いわゆるVHF帯の電波が拾えるでしょうね。地上波アナログです。早めに実験しないとそろそろ停波してしまいます（笑）。

そうでなく、ぐるぐる巻いてしまうとレンツの法則に則った磁界変化を検知するアンテナになります。
この場合、オシロスコープのプローブには若干のキャパシタンス（銅線にもあるが）が存在するので、…おそらく10pFくらいかと思いますが、たとえば10mの長さの銅線をきれいな円形に10回ばねのように巻いて、ばねの長さを1mとしたところ、ざっくり計算するとギガヘルツ帯の電波が受信できそうです。

ループアンテナの計算式は簡単なので、調整してやれば携帯の電波等も受感できるかもしれません。

なお、電磁波が存在しているのかどうか、との質問ですが、いま、この文章を見ておられるということは、その部屋には光が存在しているはずです。光も電磁波なので、存在しています。

また、携帯のアンテナが立っているなら、電磁波が存在しています。

赤外線も電磁波なので、貴方の体からも電磁波が発生しています。

では。

お礼

rtch13さんへ

ご回答
本当にありがとうございました。

事細かなご説明

分かりやすく

大変参考となりました。

また、何かあっときは

どうか宜しくお願い致します。

回答No.4

super_tako

ANo3です。

直流が検出されるというのがよくわからないのですが、ダイオードとか、コンデンサが入ってないですかね。

それはさておき、自分が見てきたのは、CRTタイプなので確認してない（家庭用電源を使うのでこれを排除できない）のですが電池式のオシロなら野原に言って測定すれば、何も信号のない、横一直線になると思います。
微小な電磁波はあるだろうけど、検出不可能でしょう。

補足

ご回答ありがとうございました。

検出されている直流のようなものですが、

高周波なのか？

オシロスコープの設定をかなり拡大しないと

交流波形として捉えることが出来ず、

ぱっと見で

横一直線に走る直流のように

見えたので

そのような表現をさせていただきました。

ややこしい表現で申し訳ありません。

しかし、

今回の　super_tako　様のご回答で

だいぶ自信が持てました。

商業用の電源が近くにあり

その電磁波を拾っているのかも

しれませんが、

これでどんな形であれ、

私のオシロスコープは

何かの電圧のある

波形を拾っているので、

何らかの電磁波を

測定出来ているのは

間違いなさそうだと思います。

そこで

後は、

この測定できている電磁波が

いったい何なのか？

検討し、答えを探し出しだすだけだと思うので

それを考え出したいと思います。

では、今回は

本当に親切なご回答度々申し訳ありませんでした。

心から感謝させていただいておりますので、

また何かあればどうか宜しくお願い致します。

回答No.3

super_tako

以前に書き込んだ、つたない回答が参考にしてもらっているので、大変恐縮なのですが、恥かきついでに参考まで。

オシロスコープ単体で見ることができた波形は、おそらく商用電源ではないかと。
何しろ高電圧、大電流なので、発生する電磁波も相当な物です。
スイープ周波数を100mSにすれば、のこぎり波のようなものがみえませんか。

ローカットフィルターを入れればこれはなくなりますが、AMラジオの周波数ぐらいでも、送信所のごく近くなら見ることができるかもしれないが、普通は電界強度が小さすぎて見えないと思います。
まして、盗聴用の電波は、オシロの測定範囲を超えているので無理です。
分周器を入れるにしても、ある程度測定対象の周波数がわかっていないと何を分周しているのかわかりません。

今回のような状況では、オシロスコープではなく、スペクトルアナライザーの機能を持ったもので見るか、広帯域受信機でサーチするのが一般的かと。
というか、この時点ですでに一般的ではなくなっていますね。

盗聴とかの心配があるのであれば、その道の専門家に任せるほうがいいと思います。

補足

ご回答ありがとうございます。

恥かきついでとどころか大変

ご回答に感謝させていただいております。

私の方こそ

素人の拙い質問をさせていただき

大変恐縮です。

後、恐縮ついでなのですが、

下記のことについてもご回答いただけると

大変助かります。

私が測定できた高周波のような直流に関してなのですが、

まだ何かは断定できませんが、

商業電源というケースも確かにあるかも

しれませんね。

そこで考えたのですが、

逆に私がご質問した機材での測定のとき

周りに何も電磁波を発するものが

なかった場合、

オシロスコープは

どのような状況を

画面に映し出すか

ご存知ありませんか？。

当然、何も測定出来ていないのですから、

値は、GNDを示しただけのただの横に走る

直線だけの

画面になるものだとは

思うのですが

何分誰かに

確かにそうだと言っていただかないと

自信というものが

持てません。

大変申し訳ありませんが、

このことに関しても

ご回答いただけますよう

宜しくお願い致します。

回答No.2

debukuro

ループアンテナをプローブとグランドに繋ぐと電界強度が大きければ見えます
ただし電界強度に差が無い多数の電波が存在すると干渉しあって波が見えません

補足

ご回答ありがとうございます。

電界強度に差が無い場合、複数の電波・電磁波が

干渉しあって見えるということは、

オシロスコープで測定した場合、

重なり合い、一本の直流電流のように

見えたり、さまざまな波が重なり合ったように見えたり

するということですか？。

実際に測定した結果が

そのような形になっていたので、

大変関心させられました。

後、最後に是非

補足をしていただきたいのですが、

このような測定データが

出ているということは、

このデーターから

複数かもしれないが

確実に

何かの電波？電磁波？と

思われるものが

測定出来ていると

断定しても

差し支えないですか？。

ご回答宜しくお願い致します。

回答No.1

nrb

理論的には測定できますが・・・・・・

そのままでは、正しい値をオシロスコープが指しませんので
補正をする必要があります

出てくる値は参考にもならない数字です

http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3470716.html

補足

ご回答ありがとうございます。

測定データが不安定なのは、理解できるのですが、

それよりも先に

まず、どのような周波数でもかまわないので、

実際に

この測定をしている空間に

電磁波が飛来して来ているかどうか

知りることが出来るか

知りたいです。

実際の測定データを見ると

確かにある電圧の直流のような？

高周波のような？

電流の値がオシロスコープで

測定出来るのですが、

これは、何かの電磁波の飛来を

示す

測定データだと

判断しても

問題ないと

思われますか？。