En una radio AM, ¿las ondas electromagnéticas hacen que la antena resuene para producir una corriente alterna?

Se creará una corriente en cualquier longitud de cable que esté sujeto a un campo electromagnético en movimiento. La cantidad de corriente que se crea depende de la diferencia potencial en el espacio a lo largo de ese cable.

La longitud del cable frente a la longitud de onda de la señal determina cuánto potencial hay a lo largo de ese cable. Obviamente, si el cable es corto en comparación con la longitud de onda, no se generará mucha corriente en el cable. Si es exactamente la mitad de una longitud de onda, se logrará la máxima diferencia de potencial y la corriente máxima fluirá.

Entonces, sí, puede diseñar una antena que funcione mejor a una frecuencia particular. Sin embargo, todavía funcionan en otras frecuencias pero producen menos señal.

Las radios AM son de frecuencia bastante baja y tienen una longitud de onda larga. Necesitarías una antena de más de 200m de largo. Como tal no puedes sintonizarlo de esa manera. Además, desea captar varias frecuencias para poder escuchar múltiples estaciones, por lo que sintonizar una antena sería algo malo, incluso si pudiera.

En cuanto al experimento de Hertz, una chispa produce un pulso de radio de banda ancha que es detectable por casi cualquier trozo de cable.

  

Mirando el experimento original de Hertz con ondas electromagnéticas con la chispa, ¿cómo supo cómo construir el tamaño de su antena para recibir la onda que generó la chispa?

En primer lugar, la chispa no tiene una frecuencia / longitud de onda "única". Es un emisor extremadamente de banda ancha, por lo que podría haber elegido cualquier longitud dentro de un amplio rango.

Luego, Hertz vino después de Maxwell, así que conocía todas las matemáticas (aunque realizó grandes esfuerzos para hacer que esas matemáticas fueran útiles y enseñables para los estudiantes, ya que era la primera generación de profesores de EE en el mundo, y enseñó teoría de EM, así como la mitad del resto del plan de estudios de EE en la Universidad de Karlsruhe). Por lo tanto, él es el que describe al dipolo hertziano como modelo para un "elemento de antena infinitesimal", y por lo tanto también fue capaz de modelar la antena como un conjunto de esos, lo que lleva a una antena de frecuencia selectiva.

  

¿De qué manera es la antena de AM como un receptor de chispa?

No hay tal cosa como una "antena AM". AM es una modulación. Las antenas son selectivas para frecuencias portadoras y anchos de banda de señal.

De cualquier manera, una antena es solo un conductor que se excita con los campos EM.

  

¿Entonces, cualquier objeto metálico producirá una corriente alterna cuando una onda electromagnética lo golpee?

"producir": no. tenga una corriente inducida internamente: sí, siempre que la onda no la golpee perfectamente en un ángulo que haga que el conductor se extienda solo en una dirección de campo E constante.

  

¿Y se construye una antena para resonar en algunas frecuencias particulares con el fin de amplificar la señal?

"amplificar": no. Recoge la energía de la ola en esa frecuencia: sí.

  

Básicamente, estoy tratando de entender qué hace que una antena sea una antena, por así decirlo.

Teoría de la antena: es un campo grande, y probablemente deberías comenzar a leer un libro de texto. Probablemente, los clubes de radio amateur tienen entradas para antenas amigables con los principiantes.