¿Por qué se usa una antena en este circuito electrónico de electroscopio?

La antena se usa para recoger un campo eléctrico ( no es lo mismo que una señal de radio). Puede ser de cualquier longitud, pero esperaría que cuanto más lejos del plano de tierra del circuito sea el campo "más fuerte" que obtendrás.

La resistencia "opcional" de 1Mohm debe incluirse, de lo contrario, corre el riesgo de dañar el FET a través de una descarga electrostática.

Lo llamé "antena" en mi artículo, pero en realidad es solo una placa de un condensador.

La segunda placa de condensadores es la totalidad del circuito de fuente / drenaje JFET, que está conectado a la superficie de tierra ... o la superficie de cualquier batería que se esté utilizando.

La entrada de este circuito JFET es en realidad un circuito divisor capacitivo, siendo el capacitor paralelo la capacitancia de fuente de compuerta JFET ~ 5pF, y el capacitor de entrada en serie más pequeño es el espacio dieléctrico entre el cable de compuerta y un objeto cargado cercano. . Este valor de capacidad de espacio más pequeño está muy por debajo de 1pF, por lo que la sección de entrada se divide en más de 5x.

En otras palabras, si el cable de la compuerta es pequeño, el divisor capacitivo se está dividiendo demasiado. El FET se vuelve muy insensible a las señales externas de campo electrónico. Y, si el cable de la compuerta tiene varios pies de largo, el divisor se está dividiendo muy poco. En ese caso, el circuito está completamente sobrecargado por campos de ambiente de 60Hz, transmisores de radio AM, tormentas distantes VLF estáticas, etc., y el LED simplemente se ilumina inútilmente.

Un "electrodo" de 2 cm funciona bien (solo use el cable de la puerta del transistor). O, para una menor sensibilidad, corte el cable de la puerta más corto. Incluso intente cortarlo por completo, de esa manera aún está utilizando el cable restante (1 mm?) De la compuerta dentro del paquete plástico del transistor TO92.

En un día con poca humedad, intente agregar una "antena" de un pie de largo, como un clip de cocodrilo conectado a la puerta JFET. Si el campo ambiental de 60Hz en su ubicación no sobrecarga el circuito, encontrará que el LED aún se enciende y se apaga incluso cuando se para a 15 pies de distancia y se peina. ¡Intenta simplemente levantar un zapato de la alfombra!

Sugerencia: conecte un condensador de 10pF entre la puerta y la fuente del JFET. (O pruebe con 3.3pf, o 0.5pf, etc.) Encontrará que esto disminuye visiblemente la sensibilidad, así como ralentiza el tiempo de recuperación habitual. El capacitor agregado demuestra la existencia de este efecto divisor capacitivo, ya que ha aumentado la capacitancia de la puerta de la fuente sin cambiar la capacitancia en serie del espacio alrededor del cable de la puerta. Tal vez incluso conecte un condensador de ajuste de 20pF entre la puerta y la fuente, para que pueda ajustar la sensibilidad sin problemas.

Como @Hoets señala, este circuito es TOO barato y simple. No da resultados lineales ni salidas bipolares. (Estaba pensado como un píxel barato en una matriz de visualización de 300 celdas , una exhibición de física de campos electrónicos). Un JFET el amplificador operacional funcionaría mejor Pruebe un circuito seguidor de voltaje de ganancia unitaria, utilizando un pin de entrada flotante como la "antena", con salida a los LED rojo / verde o una pantalla de medidor de panel real. Los esquemas en otros sitios se enumeran en los enlaces del artículo.

no es realmente una antena en el sentido normal ... es un metal, así que es un mar de electrones, cuando hay un campo eléctrico alrededor, todos se atraen por un extremo, dejando el otro extremo con la carga opuesta, ya que es conectado a la puerta del FET, el FET se enciende o apaga, dependiendo de la carga

Como se mencionó anteriormente, una resistencia de 1M en la puerta probablemente sería una buena idea