- teória
- Ako funguje bezdrôtová elektrina
- príbeh
- Bezdrôtová technológia
- magnetizmus
- Magnetická indukcia
- Spojka
- technológie
- Výhody a nevýhody
Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Vedci už mnoho rokov zápasia s otázkou minimalizácie nákladov na elektrickú energiu. Existujú rôzne spôsoby a návrhy, ale najznámejšou teóriou je bezdrôtový prenos elektriny. Navrhujeme zvážiť, ako sa to robí, kto je jeho vynálezcom a prečo doteraz nebol realizovaný.
teória
Bezdrôtová elektrina je doslova prenos elektrickej energie bez vodičov. Ľudia často porovnávajú bezdrôtový prenos elektriny s prenosom informácií, ako sú rádio, mobilné telefóny alebo prístup k internetu Wi-Fi. Hlavným rozdielom je, že pri rádiovom alebo mikrovlnnom prenose je technológia zameraná na obnovu a prepravu informácií, a nie na energiu, ktorá bola pôvodne vynaložená na prenos.
Bezdrôtová elektrina je relatívne novou oblasťou technológie, ale pomerne dynamickou. Vyvíjajú sa metódy, ako efektívne a bezpečne prenášať energiu z diaľky bez prerušenia.
Ako funguje bezdrôtová elektrina
Hlavná práca je založená práve na magnetizme a elektromagnetizme, ako je to v prípade vysielania. Bezdrôtové nabíjanie, tiež známe ako indukčné nabíjanie, je založené na niekoľkých jednoduchých prevádzkových princípoch, najmä technológia vyžaduje dve cievky. Vysielač a prijímač, ktoré spolu vytvárajú striedavé magnetické pole s konštantným prúdom. Toto pole zase spôsobuje napätie v cievke prijímača; Môže sa použiť na napájanie mobilného zariadenia alebo na nabíjanie batérie.
Ak nasmerujete elektrický prúd cez vodič, okolo kábla sa vytvorí kruhové magnetické pole. Napriek tomu, že magnetické pole ovplyvňuje tak slučku, ako aj cievku, je najvýraznejšie na kábli. Keď vezmete druhú cievku drôtu, ktorá cez ňu neprejde elektrický prúd, a miesto, kde inštalujeme cievku v magnetickom poli prvej cievky, elektrický prúd z prvej cievky bude prenášaný cez magnetické pole a cez druhú cievku, čím sa vytvorí indukčné spojenie.
Ako príklad si vezmite elektrickú kefku na zuby. V ňom je nabíjačka pripojená k zásuvke, ktorá vysiela elektrický prúd do skrúteného drôtu vnútri nabíjačky, ktorá vytvára magnetické pole. Vo vnútri zubnej kefky je druhá cievka, keď prúd začne prúdiť, vďaka vytvorenému MP, kefa začne nabíjať bez priameho pripojenia k 220 V napájacej sieti.
príbeh
Bezdrôtový prenos energie ako alternatívu k prenosu a distribúcii elektrických vedení bol prvýkrát navrhnutý a demonštrovaný Nikolaom Teslom. V roku 1899 Tesla predstavil bezdrôtový prenos energie pre žiarivkové žiarivky, ktoré sa nachádzajú dvadsaťpäť míľ od zdroja bez použitia vodičov. Ale v tej dobe to bolo lacnejšie, aby sa vedenie z medených drôtov na 25 míľ, skôr než stavať špeciálne elektrické generátory, ktoré Tesla skúsenosti vyžadujú. Nikdy mu nebol udelený patent a vynález zostal v vedách vedy.
Kým Tesla bola prvá osoba, ktorá bola schopná demonštrovať praktické schopnosti bezdrôtovej komunikácie už v roku 1899, dnes je v predaji len veľmi málo zariadení, to sú bezdrôtové slúchadlové kefy, nabíjanie telefónov a pod.
Bezdrôtová technológia
Bezdrôtový prenos energie zahŕňa prenos elektrickej energie alebo energie zo vzdialenosti bez káblov. Hlavná technológia teda spočíva v koncepcii elektriny, magnetizmu a elektromagnetizmu.
magnetizmus
Toto je základná sila prírody, ktorá vyvoláva určité druhy materiálu, aby sa navzájom priťahovali alebo odpudzovali. Jediné permanentné magnety sú póly Zeme. Prúdový tok v obvode vytvára magnetické polia, ktoré sa líšia od oscilujúcich magnetických polí v rýchlosti a čase potrebnom na generovanie striedavého prúdu (AC). Sily, ktoré sa objavujú v tom istom čase, zobrazujú nižšie uvedený diagram.
Elektromagnetizmus je vzájomná závislosť striedajúcich sa elektrických a magnetických polí.
Magnetická indukcia
Ak je vodivá slučka pripojená k zdroju striedavého prúdu, generuje oscilačné magnetické pole vnútri a okolo slučky. Ak je druhý vodivý obvod umiestnený dostatočne blízko, zachytí časť tohto kmitajúceho magnetického poľa, ktoré zase generuje alebo indukuje elektrický prúd v druhej cievke.
Video: dochádza k bezdrôtovému prenosu elektrickej energie
Elektrická energia je teda prenášaná z jedného cyklu alebo cievky do druhej, čo je známe ako magnetická indukcia. Príklady tohto javu sa používajú v elektrických transformátoroch a generátoroch. Tento koncept je založený na zákonoch Faradayovej elektromagnetickej indukcie. Tam argumentuje, že keď dôjde k zmene magnetického toku pripojeného k cievke EMF indukovanej v cievke, hodnota sa rovná súčinu počtu otáčok cievky a rýchlosti zmeny toku.
Spojka
Táto časť je potrebná, keď jedno zariadenie nemôže prenášať energiu do iného zariadenia.
Magnetická väzba je generovaná, keď je magnetické pole objektu schopné indukovať elektrický prúd inými zariadeniami v jeho dosahu.
Uvádza sa, že dve zariadenia sú vzájomne indukčne spojené alebo magneticky spojené, keď sú vyrobené takým spôsobom, že prúd sa mení, zatiaľ čo jeden vodič indukuje napätie na koncoch druhého drôtu prostredníctvom elektromagnetickej indukcie. Je to kvôli vzájomnej indukčnosti
technológie
Dve zariadenia, vzájomne indukčne spojené alebo majúce magnetickú väzbu, sú vytvorené tak, že zmena prúdu v tom, že jeden drôt indukuje napätie na koncoch druhého drôtu, je produkovaná elektromagnetickou indukciou. Je to kvôli vzájomnej indukčnosti.
Indukčná väzba je výhodná z dôvodu jej schopnosti pracovať bez vodičov, ako aj odolnosti voči nárazom.
Rezonančná indukčná väzba je kombináciou indukčnej väzby a rezonancie. Pomocou konceptu rezonancie môžu byť dva objekty vytvorené na prácu v závislosti od vzájomných signálov.
Ako je možné vidieť z vyššie uvedeného diagramu, rezonancia poskytuje indukčnosť cievky. Kondenzátor je pripojený paralelne k vinutiu. Energia sa bude pohybovať tam a späť medzi magnetickým poľom obklopujúcim cievku a elektrickým poľom okolo kondenzátora. Tu budú straty žiarenia minimálne.
Existuje aj koncept bezdrôtovej ionizovanej komunikácie.
Je to tiež zakotvené v živote, ale tu je potrebné vynaložiť viac úsilia. Táto technika už existuje v prírode, ale sotva existuje realizovateľnosť jej implementácie, pretože potrebuje vysoké magnetické pole, od 2, 11 M / m 10]. Bola vyvinutá vynikajúcim vedcom Richardom Volrasom, vývojárom vortexového generátora, ktorý vysiela a prenáša tepelnú energiu na veľké vzdialenosti, najmä pomocou špeciálnych kolektorov. Najjednoduchším príkladom takéhoto spojenia je blesk.
Výhody a nevýhody
Samozrejme, tento vynález má svoje výhody oproti drôtovým metódam a nevýhodám. Navrhujeme ich zvážiť.
Medzi výhody patrí:
- Úplná neprítomnosť vodičov;
- Nie je potrebné napájanie;
- Potreba batérie je zrušená;
- Energia sa prenáša efektívnejšie;
- Podstatne menej potrebnej údržby.
Medzi nevýhody patrí:
- Vzdialenosť je obmedzená;
- magnetické polia nie sú pre ľudí také bezpečné;
- bezdrôtový prenos elektriny, mikrovlny alebo iné teórie je prakticky nemožné doma a vlastnými rukami;
- vysoké náklady na inštaláciu.