- теория
- Как работи безжичното електричество
- история
- Безжична технология
- магнетизъм
- Магнитна индукция
- Мощностен съединител
- технология
- Плюсове и минуси
Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
В продължение на много години учените се борят с въпроса за минимизиране на електрическите разходи. Има различни начини и предложения, но все пак най-известната теория е безжичното предаване на електричество. Предлагаме да се обмисли как се извършва, кой е негов изобретател и защо досега не е реализиран.
теория
Безжичното електричество е буквално предаването на електрическа енергия без кабели. Хората често сравняват безжичното предаване на електричество с прехвърлянето на информация, като радио, мобилни телефони или достъп до Wi-Fi интернет. Основната разлика е, че с радио или микровълново предаване е технология, насочена към възстановяване и транспортиране на информация, а не на енергия, която първоначално е била изразходвана за предаване.
Безжичното електричество е сравнително нова технологична област, но доста динамична. Разработват се методи за ефективно и безопасно прехвърляне на енергия от разстояние без прекъсване.
Как работи безжичното електричество
Основната работа се основава именно на магнетизма и електромагнетизма, какъвто е случаят с излъчването. Безжичното зареждане, познато още като индуктивно зареждане, се основава на няколко прости оперативни принципа, по-специално технологията изисква две серпентини. Предавателят и приемникът, които заедно генерират променливо магнитно поле с непостоянен ток. На свой ред това поле предизвиква напрежение в намотката на приемника; Това може да се използва за захранване на мобилно устройство или зареждане на батерия.
Ако насочите електрическия ток през проводника, около него се създава кръгово магнитно поле. Въпреки факта, че магнитното поле влияе както на контура, така и на намотката, то е най-силно изразено по кабела. Когато вземете втората намотка от тел, която не получава електрически ток, минаваща през нея, и мястото, където монтираме намотката в магнитното поле на първата намотка, електрическият ток от първата намотка ще се предава през магнитното поле и през втората намотка, създавайки индуктивен съединител.
Например, вземете електрическа четка за зъби. В него зарядното устройство е свързано с изход, който изпраща електрически ток към усукана жица в зарядното устройство, което създава магнитно поле. Вътре в четката за зъби има втора намотка, когато токът започва да тече към нея, благодарение на формирания MP, четката започва да се зарежда, без да я свързва директно към захранващата мрежа 220 V.
история
Безжичното предаване на енергия като алтернатива на предаването и разпределението на електрическите линии беше предложено и демонстрирано от Никола Тесла. През 1899 г. Тесла представя безжично предаване за захранване на поле от флуоресцентни лампи, разположени на двадесет и пет мили от източника на енергия без използването на кабели. Но по онова време е по-евтино да се свържат кабелите от медни проводници за 25 мили, вместо да се изградят специални електрически генератори, които опитът на Тесла изисква. Той никога не е получил патент, а изобретението остава в кофите за наука.
Докато Тесла е първият човек, който е в състояние да демонстрира практическите възможности на безжичните комуникации през 1899 г., днес се продават много малко устройства, това са четки за безжични слушалки, зареждане на телефони и т.н.
Безжична технология
Безжичното предаване на енергия включва предаване на електрическа енергия или енергия от разстояние без кабели. Така основната технология се крие в концепцията за електричеството, магнетизма и електромагнетизма.
магнетизъм
Това е фундаменталната сила на природата, която провокира определени видове материали да привличат или отблъскват една друга. Единствените постоянни магнити са полюсите на Земята. Токовият поток във веригата генерира магнитни полета, които се различават от осцилиращите магнитни полета в скоростта и времето, необходимо за генериране на променлив ток (AC). Силите, които се появяват едновременно, изобразяват диаграмата по-долу.
Електромагнетизмът е взаимозависимостта на променливите електрически и магнитни полета.
Магнитна индукция
Ако проводящата верига е свързана към източник на променливотоково захранване, тя ще генерира осцилиращо магнитно поле вътре и около цикъла. Ако втората проводима верига е разположена достатъчно близо, тя ще обхване част от това осцилиращо магнитно поле, което от своя страна генерира или индуцира електрически ток във втората намотка.
Видео: как става безжичното предаване на електричество
По този начин електрическата енергия се предава от един цикъл или намотка към друга, която е известна като магнитна индукция. Примери за това явление се използват в електрически трансформатори и генератори. Тази концепция се основава на законите на електромагнитната индукция на Фарадей. Там той твърди, че когато има промяна в магнитния поток, свързан към индуцираната в бобината ЕМП намотка, стойността е равна на произведението на броя завъртания на намотката и скоростта на промяна на потока.
Мощностен съединител
Тази част е необходима, когато едно устройство не може да прехвърля енергия към друго устройство.
Магнитното свързване се генерира, когато магнитното поле на даден обект е способно да индуцира електрически ток с други устройства в неговото поле на достигане.
Смята се, че две устройства са взаимно индуктивно свързани или магнитно свързани, когато са направени по такъв начин, че токът се променя, докато една жица предизвиква напрежение в краищата на другата жица чрез електромагнитна индукция. Това се дължи на взаимната индуктивност
технология
Две устройства, взаимно индуктивно свързани или притежаващи магнитно свързване, са направени така, че промяна в тока, в която един проводник предизвиква напрежение в краищата на другата жица, се произвежда чрез електромагнитна индукция. Това се дължи на взаимната индуктивност.
Индуктивното свързване е предпочитано поради способността му да работи без кабели, както и устойчивост на удар.
Резонансното индуктивно свързване е комбинация от индуктивно свързване и резонанс. Използвайки концепцията за резонанс, два обекта могат да работят в зависимост от сигналите на другия.
Както може да се види от диаграмата по-горе, резонансът осигурява индуктивността на намотката. Кондензаторът е свързан паралелно на намотката. Енергията ще се движи напред и назад между магнитното поле, обграждащо намотката, и електрическото поле около кондензатора. Тук радиационните загуби ще бъдат минимални.
Има и концепция за безжична йонизирана комуникация.
Тя също е въплътена в живота, но тук е необходимо да се положат малко повече усилия. Тази техника вече съществува в природата, но едва ли има възможност за нейното изпълнение, тъй като се нуждае от високо магнитно поле, от 2, 11 M / m 10]. Той е разработен от брилянтния учен Ричард Волрас, разработчик на вихровия генератор, който изпраща и предава топлинна енергия на големи разстояния, по-специално с помощта на специални колектори. Най-простият пример за такава връзка е светкавица.
Плюсове и минуси
Разбира се, това изобретение има своите предимства пред жични методи и недостатъци. Предлагаме да ги разгледаме.
Предимствата включват:
- Пълната липса на жици;
- Няма нужда от захранващи устройства;
- Премахва се нуждата от батерия;
- Енергията се предава по-ефективно;
- Необходимо е значително по-малко поддръжка.
Недостатъците са следните:
- Разстоянието е ограничено;
- магнитните полета не са толкова безопасни за хората;
- безжичното предаване на електричество, използването на микровълни или други теории е практически невъзможно у дома и със собствените си ръце;
- висока цена на инсталацията.