Peter Holmes
0 
5015
499
Когда вы думаете о беспроводном питании, образы молнии разлетаются с одной катушки Теслы. 10 лучших музыкальных клипов по катушкам Теслы на YouTube. 10 лучших музыкальных клипов по катушкам Теслы на YouTube. Никола Тесла по праву считается одним из величайших научных умов всех времен. время. Его новаторская работа в качестве инженера, особенно в области электричества и электромагнетизма, означает, что его имя является синонимом… другому, вероятно, приходит на ум, или, возможно, изображения момента, когда чудовище Франкенштейна ожило.
Хотя идея кажется нелепой и почти невозможной, вы можете быть удивлены, узнав, что беспроводное питание быстро становится реальностью.
Есть целый ряд теорий и предложений, выдвинутых для реализации футуристического подвига передачи электроэнергии по воздуху на устройства в вашем доме - о которых мы поговорим в этой статье, - но сначала важно понять как потенциал, так и ограничения 10 научных каналов YouTube, которые вы не можете пропустить 10 научных каналов YouTube, которые вы не можете пропустить Слово «наука» в сущности означает знание, и именно этот поиск знаний и понимания привел человечество к вершине его могущества. Сеть предоставляет широкие возможности для распространения этих знаний ... за этими попытками.
Что такое беспроводная мощность?
Когда большинство людей думают об электричестве, они думают о традиционной одно- или двухпроводной вилке, которая имеет положительную клемму, отрицательную клемму, а иногда и заземляющий провод. Положительные и отрицательные клеммы образуют электрическую цепь, как показано на рисунке ниже..
Это самый простой пример электрической цепи. Ну, на самом деле удаление переключателя было бы проще, но вы поняли.
Батарея “+” а также “-” клеммы - это красный и черный провода в вашей розетке, подключаете ли вы лампу, компьютер или что-то еще.
На своем фундаментальном уровне электричество можно описать как поток “ток” от положительных к отрицательным клеммам. Я собираюсь избежать теоретического обсуждения движения реальных заряженных частиц. Просто поймите, что для питания электрического устройства необходима разница напряжения между этими двумя клеммами..
Итак, как можно повернуть систему, которая, очевидно, зависит от проводника, такого как электрический провод, для потока заряда? Что ты должен делать, стрелять заряд от кончика одного провода к другому? Ну… .сорта.
Позвольте мне представить вам, трансформатор.
Это на самом деле концепция, которая существует со времен самого Теслы. Вы берете один провод, несущий напряжение источника (например, подключенный к бытовой розетке переменного тока 60 Гц), и наматываете его во множество контуров. О, черт возьми, используйте кусок железа, чтобы было легко обернуть петли.
Затем оберните второй провод на небольшом расстоянии от первой катушки. Вы будете наводить ток во второй катушке, как магия.
Ладно, не совсем волшебно, но довольно близко. По сути, каждый провод, имеющий переменное напряжение, создает вокруг себя электромагнитное поле, называемое магнитным потоком. Когда вы наматываете провод, вы усиливаете это поле. Вставьте магнитный материал, такой как железо, в эту катушку, и вы улучшите свою способность передавать энергию этой второй катушке. Но - вот кикер - то же самое может произойти прямо в воздухе.
Всегда использовать индукционную печь?
Если у вас есть возможность увидеть его, включите его на полную мощность и положите руку на горелку. Нет, серьезно - трогай все, что тебе нравится. Вы не обожгетесь. Эти спиральные провода предназначены для создания вихревых токов в чугунной посуде, установленной на плите. Это в свою очередь нагревает горшок, который нагревает еду.
Эта передача электрической энергии по воздуху - это то, как работают генераторы, двигатели и даже зарядное устройство вашей электрической зубной щетки. В этих случаях вместо железного сердечника это “с воздушным сердечником”. Это поток, который передает электрическую энергию.
Прорыв в беспроводном питании
Итак, почему ученые до сих пор не могли передавать энергию с помощью индукции? Ну, чтобы понять это, вам действительно нужно пойти к людям, которые все это начали - или, по крайней мере, подхватить факел Никола Тесла.
В статье 2006 года, опубликованной в Annals of Physics, исследователи Массачусетского технологического института описали, как они намеревались доказать, что эти поля могут использоваться для беспроводной передачи энергии..
Мы исследуем, можно ли и в какой степени физическое явление резонансных электромагнитных состояний с длительным сроком службы с локализованными медленными затухающими структурами поля можно использовать для эффективной передачи энергии на не пренебрежимо малые расстояния, даже в присутствии посторонних объектов окружающей среды..
Говоря простым языком, исследователи утверждали, что, используя правильную конфигурацию, эти индукционные поля можно использовать для передачи энергии на расстояние, даже если объекты находятся на пути..
И угадайте, что к 2007 году они доказали это и опубликовали свои результаты в экспериментальной статье, опубликованной в журнале Science.
Используя саморезонансные катушки в режиме сильной связи, мы экспериментально продемонстрировали эффективный безызлучательный перенос энергии на расстояния, в 8 раз превышающие радиус катушек. Мы смогли перевести 60 Вт с эффективностью ~ 40% на расстояния, превышающие 2 метра..
Это было удивительное достижение. Для тех из вас, кто еще не настроен на метрическую систему, 2 метра - это чуть больше шести с половиной футов. По сути, они могут передавать энергию от одной катушки к другой, расстояние очень высокого человека.
В чем был их секрет? Это было то, что они называли “резонансные катушки”. Они точно настроили катушки - число, радиус и другие факторы, чтобы достичь своего рода “резонанс” между двумя катушками.
Важно, чтобы катушки были на резонансе, чтобы передача энергии была практичной (6). Мы находим экспериментально, что мощность, передаваемая на нагрузку, резко падает, так как любая из катушек отстраивается от резонанса.
Несмотря на это, это достижение вызвало бурное развитие беспроводных приложений питания. Гонка была на.
Гонка, чтобы использовать силу
Гонка они сделали.
Одним из первых стартапов, использовавших эту технологию в коммерческих целях, был WiTricity. Еще в 2009 году генеральный директор Эрик Гилер представил TEDGlobal 2009 технологию беспроводного питания..
Он был не единственным. Многие компании сразу воспользовались этой технологией для приложений, которые были практичны и просты на коротких расстояниях. Беспроводная зарядка портативных устройств была очевидным первым выбором, и в 2009 году первые индуктивные зарядные устройства действительно ли Duracell myGrid заряжают так же, как шнур питания? Действительно ли Duracell myGrid заряжается так же, как шнур питания? Шнуры питания становятся все более устаревшей концепцией в современном мире беспроводной связи, но пока они остаются необходимостью. Никто не хочет, чтобы его принуждали привязать свою электронику к крысиному гнезду ... выйти на рынок.
Теперь вы можете разместить свои мобильные устройства на этих планшетах, и они будут заряжаться. Больше не нужно возиться с разъемом питания телефона.
Если вы думаете, что это было крутое изобретение, то подумайте, как далеко продвинулась индустрия со времен открытия MIT. К 2011 году компания под названием Evatran создала “Plugless Power” система для электромобилей с использованием индукционной технологии для зарядки электромобилей без каких-либо кабелей.
Индуктивная зарядка - это не будущее электромобилей, это уже здесь.
Будущее беспроводной связи
Теперь, когда вы знаете, где находится отрасль с беспроводным питанием, давайте посмотрим, куда она движется.
В начале 2014 года исследователи из Корейского передового института науки и технологии (KAIST) объявили, что разработали “Резонансная система дипольной катушки” где они были в состоянии установить “расширенный диапазон передачи индуктивной мощности, до 5 метров между катушками передатчика и приемника.”
Они также смогли уменьшить размеры катушек по сравнению с тем, что использовала команда MIT, сделав все это более практичным (хотя и дорогим) для коммерческих целей..
Чун Т. Рим, руководитель исследовательского проекта, сообщил Science Daily, что он предполагал, что такая система будет использоваться для обеспечения “беспроводные точки питания” так же, как люди используют точки доступа в Интернет.
Подобно тому, как сегодня мы видим зоны Wi-Fi повсюду, в конечном итоге у нас будет много зон Wi-Power в таких местах, как рестораны и улицы, которые бесперебойно подают электроэнергию на электронные устройства..
Пять метров - это почти шестнадцать с половиной футов. Теперь вы говорите о длине типичной комнаты в доме.
В течение этого года компания Ossia осваивала концепцию Cota, которая, как обещает компания, позволит осуществлять беспроводную зарядку. Что такое беспроводная зарядка и как она работает? [MakeUseOf Объясняет] Что такое беспроводная зарядка и как она работает? [MakeUseOf Объясняет] Мы живем в беспроводном мире. За исключением того, что мы не делаем. Конечно, мы можем отправлять огромное количество информации по радиоволнам, но устройства, способные отправлять и получать ее, привязаны к шнурам питания… устройств на расстоянии до 30 футов от базовой станции..
Но, конечно, фанаты Apple не боятся, ваша компания также находится в авангарде этой игры..
В августе Apple получила два патента, связанных с их запланированным применением беспроводной зарядки с резонансной индукцией..
В одном патенте описывается, как пользователи смогут подключать источник питания - например, ключ или устройство в более новой компьютерной системе - и затем этот источник питания будет заряжать по беспроводной сети все “соответствующим образом настроенный” устройства рядом.
Патент гласит:
… Соответствующим образом настроенное периферийное устройство может рассматриваться как часть резонансной схемы, которая может включать в себя источник питания NFMR и любые другие периферийные устройства, настроенные таким образом.
Патент раскрывает всю электронную промышленность, стремящуюся извлечь выгоду из технологии, которая может полностью изменить то, на что похоже современное домашнее хозяйство.
Сначала появятся устройства меньшего размера, которые легче заряжать при меньших потребностях в энергии. Однако, если другие игроки в индустрии индукционной энергетики могут что-либо сказать по этому поводу, все бытовые устройства - от микроволновой печи до телевизора с большим экраном - будут работать без каких-либо шнуров питания..
Однажды люди могут смотреть на розетки в доме так же, как дети сегодня смотрят на эти старые, глупые сетевые розетки. Готова или нет, беспроводное питание - это будущее, и я готов поспорить, что Никола Тесла смеется в своей могиле..
Как вы относитесь к беспроводной связи? Будете ли вы использовать технологию или у вас есть какие-либо проблемы? Поделитесь своими мыслями в разделе комментариев ниже!
Изображение предоставлено: Plasma Via Shutterstock, Designua / Shutterstock, photoiconix / ShutterstockMIT / Резонансные катушки, патент Apple / USPO.gov, Evikka / Shutterstock