Беспроводная передача энергии — Wireless power transfer
Индуктивная зарядная панель для смартфона как пример беспроводной передачи данных в ближней зоне. Когда телефон установлен на подставку, катушка в подставке создает магнитное поле, которое индуцирует ток в другой катушке телефона, заряжая его аккумулятор.
В методах дальнего поля или излучении , также называемых энергетическим лучом , энергия передается с помощью лучей электромагнитного излучения , таких как микроволны или лазерные лучи. Эти методы могут передавать энергию на большие расстояния, но должны быть нацелены на приемник. Предлагаемые области применения для этого типа — спутники на солнечной энергии и беспилотные летательные аппараты с беспроводным приводом .
Важной проблемой, связанной со всеми беспроводными системами электроснабжения, является ограничение воздействия потенциально вредных электромагнитных полей на людей и другие живые существа .
Беспроводная передача энергии — Wireless power transfer.
- Коллимированное распространение монохроматического волнового фронта обеспечивает узкую площадь поперечного сечения луча для передачи на большие расстояния. В результате при увеличении расстояния от передатчика до приемника происходит небольшое снижение мощности или его отсутствие.
- Компактный размер: твердотельные лазеры подходят для небольших изделий.
- Отсутствие радиочастотных помех существующей радиосвязи, такой как Wi-Fi и сотовые телефоны.
- Контроль доступа: мощность получают только приемники, пораженные лазером.
Методы ближнего поля (безызлучательные)
Индуктивная связь
(слева) Современная индуктивная передача энергии, зарядное устройство для электрических зубных щеток. Катушка в подставке создает магнитное поле, индуцируя переменный ток в катушке зубной щетки, который выпрямляется для зарядки аккумуляторов.
(справа) Лампочка с беспроводным индукционным питанием, 1910 год.
Тем не менее, наиболее быстрорастущим применением являются беспроводные зарядные устройства для подзарядки мобильных и портативных беспроводных устройств, таких как портативные и планшетные компьютеры , компьютерная мышь , мобильные телефоны , цифровые медиаплееры и контроллеры видеоигр . В США Федеральная комиссия по связи (FCC) провела первую сертификацию системы зарядки беспроводной передачи данных в декабре 2017 года.
Места для индуктивной зарядки Powermat в кофейне. Клиенты могут настроить на них свои телефоны и компьютеры для подзарядки.
Резонансная индуктивная связь
Емкостная связь
- Поперечная (биполярная) конструкция: в этой схеме используются две пластины передатчика и две пластины приемника. Каждая пластина передатчика соединена с пластиной приемника. Передатчик генератора приводит в действие передатчик пластины в противоположной фазе (180 ° разности фаз) по высоким переменным напряжением, а нагрузка подключена между двумя пластинами приемника. Переменные электрические поля индуцируют в пластинах приемника переменные потенциалы противоположной фазы, и это «двухтактное» действие заставляет ток течь назад и вперед между пластинами через нагрузку. Недостатком этой конфигурации для беспроводной зарядки является то, что две пластины в приемном устройстве должны быть выровнены лицом к лицу с пластинами зарядного устройства, чтобы устройство работало.
- Продольная (униполярная) конструкция: в схеме этого типа передатчик и приемник имеют только один активный электрод, а заземляющий или большой пассивный электрод служит обратным путем для тока. Генератор передатчика подключен между активным и пассивным электродами. Нагрузка также подключается между активным и пассивным электродом. Электрическое поле, создаваемое передатчиком, вызывает переменное смещение заряда в диполе нагрузки за счет электростатической индукции .
Резонансная емкостная связь
Резонанс также можно использовать с емкостной связью для расширения диапазона. На рубеже 20-го века Никола Тесла провел первые эксперименты как с резонансной индуктивной, так и с емкостной связью.
Передача электрической энергии на расстояния без проводов.
Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.
«Актуальность создания школьных служб примирения/медиации в образовательных организациях»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Передача электроэнергии на расстояния без проводов.
Учёные с давних времен изучают вопрос о передаче электроэнергии на расстояния. Такие учёные как А.М Ампер, М. Фарадей, Дж. К. Максвелл, Г. Герц, А.С. Попов, внесли большой вклад по передаче электроэнергии без помощи проводов. Особый вклад внёс Никола Тесла. Он постоянно работал над этим вопросом и добился большого успеха.
На катушке Тесла мы можем наблюдать тороидальные фигуры. Тороид является важной составляющей катушки Тесла и изготавливается, как правило, из алюминиевых гофров. В составе этого устройства он выполняет следующие функции:
создает электростатическое поле, отталкивающее стример от вторичной обмотки трансформатора.
Вторичная обмотка — основная составляющая катушки Тесла, которую также называют просто «вторичка». Обмотка, как правило, содержит около 800-1200 витков. Исходя из необходимого количества витков выбирается диаметр провода обмотки. Стандартное отношение длины вторичной обмотки катушки к ее диаметру — 4:1 или 5:1. Для того, чтобы витки не расползались, их покрывают лаком.
Никола Тесла своими опытами доказывал существование эфира. У ученого была идея использовать эфир как источник энергии. Так, Тесла хотел отказаться от проводной передачи энергии и передавать электричество по всему миру без проводов посредством эфира.
Эфир – это физическая среда, гипотетическое вещество или поле, которое заполняет пространство Вселенной. Эфир отвечает за распространение электромагнитного и гравитационного взаимодействия.
Основное отличие этого изобретения состоит в том, что у его изобретателя получалось при частоте в несколько сот килогерц получить напряжение, превышающее 15 млн вольт. Это устройство смотрится невероятно странно, пугающе, но и в той же мере красиво: отсутствие железного сердечника, толстый наружный слой первичной обмотки и толстый внутренний слой вторичной обмотки.
3 способа передачи энергии без проводов — от Теслы до наших дней.
1 Способ. Изобретение Николы Теслы это один из способов передачи электроэнергии на расстояние без помощи проводов, который относится к катушечным методам. У такого метода есть свои недостатки:
КПД такого метода не превышает 40%. Получается, что таким способом передать много эл.энергии на большие расстояния мы не сможем. Тот же Н.Тесла указал на это еще в 1899г. Позже он перешел на эксперименты с атмосферным электричеством, рассчитывая в нем найти разгадку и решение проблемы.
