Teoria Tesla, care va câștiga cursa pentru o putere wireless?

Când te gândești la puterea wireless, imagini ale fulgerului curse de la o bobină Tesla 10 Cele mai bune bobine Tesla Videoclipuri muzicale pe YouTube 10 dintre cele mai bune bobine Tesla Video Muzică pe YouTube Nikola Tesla este pe bună dreptate privită drept una dintre cele mai mari minți științifice ale tuturor timp. Munca sa de inginer de pionierat, in special in domeniul electricitatii si electromagnetismului, inseamna ca numele sau este sinonim cu ... Citeste mai mult pentru altul probabil vino in minte sau poate imagini ale momentului monstru lui Frankenstein a venit in viata.

În timp ce ideea pare ridicolă și aproape imposibilă, s-ar putea să fiți surprinși să aflați că puterea wireless devine rapidă o realitate.

Există o serie de teorii și propuneri făcute pentru a realiza succesul futurist al transferului de energie electrică prin intermediul aerului către dispozitivele din casa dvs. - la care vom ajunge în acest articol - dar, mai întâi, este important să înțelegem atât potențialul cât și limitările din știință 10 Științe canale YouTube Nu puteți să pierdeți 10 științe Canalele YouTube Nu puteți să pierdeți Cuvântul știință înseamnă în esență cunoaștere și aceasta este căutarea pentru învățare și înțelegere care a dus omenirea la înălțimea puterii sale. Webul oferă o oportunitate amplă de a dispersa aceste cunoștințe ... Citește mai mult în urma acestor încercări.

Ce este alimentarea fără fir?

Atunci când majoritatea oamenilor se gândesc la electricitate, se gândesc la unul sau două fire tradiționale care au un terminal pozitiv, un terminal negativ și, uneori, un fir de împământare. Terminalele pozitive și negative compun ceea ce este în esență un circuit electric, așa cum se arată în diagrama de mai jos.

Acesta este cel mai simplu exemplu de circuit electric. De fapt, scoaterea comutatorului ar fi mai simplă, dar veți obține punctul.

Bateria “+” și “-” terminalele sunt firele roșii și negre din fișa de alimentare, indiferent dacă conectați o lampă, un computer sau orice altceva.

La nivelul său fundamental, energia electrică poate fi descrisă ca fluxul de a “actual” de la terminale pozitive la negative. Voi evita o discuție teoretică despre mișcarea particulelor încărcate efectiv. Trebuie doar să înțelegeți că pentru alimentarea unui dispozitiv electric este nevoie de o diferență de tensiune între cele două terminale.

Deci, cum este posibil să transformi un sistem care în mod evident depinde de un conductor ca un fir electric pentru fluxul de încărcare? Ce ar trebui să faci?, trage încărcarea de la vârful unui fir la altul? Ei bine ... sora.

Lasă-mă să te prezint, transformatorul.

Acesta este de fapt un concept care a fost în jurul valorii de la vremea lui Tesla însuși. Luați un fir care transporta sursa de tensiune (conectat într-o priză de uz casnic de 60 Hz AC, de exemplu) și înfășurați-l în multe bucle. Oh, la naiba, foloseste o bucata de fier pentru a face mai usoara invelirea buclelor.

Apoi, înfășurați un al doilea fir pe o distanță scurtă de prima bobină. Veți induce curent în a doua bobină, la fel ca magia.

Bine, nu chiar magic, dar destul de aproape. Practic, fiecare fir care are tensiune alternativă induce un câmp electromagnetic în jurul acestuia, numit flux. Când bobinați firul, amplificați acel câmp. Răsuciți materialul magnetic ca fierul în bobină și îmbunătățiți capacitatea de a transfera energia către cea de-a doua bobină. Dar, iată-l pe kicker - același lucru se poate întâmpla chiar prin aer.

Utilizați vreodată un cuptor de inducție?

Dacă aveți șansa să vedeți una, întoarceți-o până la căldură și puneți-vă mâna peste arzător. Nu, serios - atingeți tot ce vă place. Nu vei fi ars. Aceste fire înfășurate au rolul de a induce curenți turbionari în vasele din fontă plasate pe aragaz. Aceasta, la rândul său, încălzește oala, care încălzește mâncarea.

Această transmisie a energiei electrice prin aer este modul în care funcționează generatoarele, motoarele și chiar încărcătorul dvs. pentru periuțe de dinți electrice. În aceste cazuri, în loc de un nucleu de fier, este un lucru “air-core”. Este fluxul care transferă energia electrică.

Descoperirea în puterea wireless

Deci, de ce oamenii de știință nu au reușit să transfere puterea wireless prin inducție înainte? Ei bine, pentru a înțelege acest lucru, trebuie să mergeți la cei care au început totul - sau cel puțin, au luat torța lui Nikola Tesla.

Într-o lucrare din 2006 publicată în Annals of Physics, cercetătorii MIT au descris modul în care intenționau să demonstreze că aceste domenii ar putea fi utilizate pentru transmiterea fără fir a puterii.

Investigăm dacă și în ce măsură fenomenul fizic al stărilor electromagnetice rezonante de lungă durată cu traiectorii localizate încet-evanescent poate fi utilizat pentru a transfera energia eficientă pe distanțe care nu sunt neglijabile, chiar și în prezența unor obiecte de mediu străine.

În limba engleză, cercetătorii spun că au crezut că, folosind configurația corectă, aceste câmpuri de inducție ar putea fi utilizate pentru a transfera puterea pe o distanță, chiar și cu obiecte în cale.

Și ghici ce, până în 2007, au dovedit-o și au publicat rezultatele într-o lucrare experimentală publicată în revista Science.

Utilizând bobine de auto-rezonanță într-un regim puternic cuplat, am demonstrat experimental transferul eficient de energie nonradiativ pe distanțe de până la 8 ori raza bobinelor. Am reușit să transferăm 60 de wați cu o eficiență de aproximativ 40% pe distanțe mai mari de 2 metri.

A fost o realizare uimitoare. Pentru cei dintre voi care nu sunt încă bine reglați la sistemul metric, 2 metri sunt puțin peste șase și jumătate de picioare. Practic, puteau transfera puterea de la o bobină la cealaltă, distanța unei persoane foarte înalte.

Care era secretul lor? Așa au sunat ei “bobine rezonante”. Ei au reglat bine bobinele - numărul, raza și alți factori, pentru a obține un fel de “rezonanţă” între cele două bobine.

Este esențial ca bobinele să fie în rezonanță pentru ca transferul de putere să fie practic (6). Considerăm experimental că puterea transmisă la sarcină scade brusc, deoarece oricare dintre bobine este detunată de la rezonanță.

Indiferent, această realizare a provocat dezvoltarea rapidă a aplicațiilor wireless. Cursa a început.

Cursa pentru a valorifica puterea

Race au făcut.

Unul dintre primele companii care au promovat această tehnologie în scopuri comerciale a fost WiTricity. Începând cu anul 2009, CEO-ul Eric Giler a dat o demonstrație a tehnologiei de alimentare fără fir la TEDGlobal 2009.

Nu era singurul. Multe companii au sărit imediat pe această tehnologie pentru aplicații practice și ușoare pe distanțe scurte. Dispozitivele portabile de încărcare fără fir au fost o primă alegere evidentă, iar în 2009 primele plăcuțe de încărcare inductive Duracell myGrid se încarcă chiar și ca un cablu de alimentare? Duracell myGrid se încrâncă chiar ca un cablu de alimentare? Cablurile de alimentare reprezintă un concept din ce în ce mai vechi în lumea wireless a zilelor noastre, dar până acum acestea rămân o necesitate. Nimeni nu vrea să fie forțat să-și lege electronica la cuibul de șobolani ... Citește mai mult pe piață.

Acum puteți plasa dispozitivele mobile pe aceste plăcuțe și ei se vor taxa. Nu mai trebuie să vă lămuriți mai mult pentru conectorul de alimentare al telefonului.

Dacă credeți că a fost o invenție răcoroasă, atunci luați în considerare cât de departe industria a venit din zilele descoperirii MIT. Până în 2011, o companie numită Evatran a creat o companie “Plugless Power” sistem pentru autoturisme electrice folosind tehnologia de inducție pentru încărcarea vehiculelor electrice fără cabluri.

Încărcarea inductivă nu este viitorul mașinilor electrice, este deja aici.

Viitorul puterii wireless

Acum că știți unde este industria cu putere wireless, să aruncăm o privire la locul unde se află.

La începutul anului 2014, cercetătorii de la Institutul pentru Știință și Tehnologie din Coreea (KAIST) au anunțat că au dezvoltat o “Sistemul de rezonanță a bobinei dipolice” în cazul în care acestea în cazul în care posibilitatea de a stabili o “gamă extinsă de transfer de putere inductivă, până la 5 metri între bobinele transmițătorului și receptor.”

De asemenea, au fost capabili să scadă dimensiunile coilului de la ceea ce a folosit echipa MIT, făcând totul mai practic (deși încă scump) în scopuri comerciale.

Chun T. Rim, șeful proiectului de cercetare, a declarat pentru Science Daily că a imaginat că un astfel de sistem este folosit pentru a furniza “puncte de foc fără fir” la fel cum oamenii folosesc hotspot-urile Internet.

La fel cum vedem zonele Wi-Fi peste tot astăzi, vom avea în cele din urmă numeroase zone Wi-Power în locuri precum restaurante și străzi care furnizează electricitate wireless dispozitivelor electronice.

Cinci metri este aproape șaisprezece și jumătate de picioare. Acum vorbești despre lungimea unei camere tipice dintr-o casă.

De-a lungul acestui an, o companie numită Ossia a făcut turneele cu conceptul său numit Cota, o tehnologie promisă de companie va permite încărcarea fără fir Ce este încărcarea fără fir și cum funcționează exact? [Explicarea MakeUseOf] Ce este taxarea wireless și cum funcționează exact? [Explicarea MakeUseOf] Trăim într-o lume fără fir. Doar dacă nu facem asta. Sigur, putem trimite cantități uriașe de informații pe undele de radio, dar dispozitivele capabile să le trimită și să le primească sunt legate de cablurile de alimentare ... Citește mai multe despre dispozitivele de până la 30 de metri distanță de stația de bază.

Dar, desigur, fanii Apple nu au nici o teamă, compania dvs. se află în fruntea acestui joc, de asemenea.

În luna august, Apple a primit două brevete care au fost legate de aplicarea lor planificată de încărcare rezonantă de inducție fără fir.

Un brevet descrie modul în care utilizatorii vor putea conecta o sursă de alimentare - cum ar fi un dongle sau un dispozitiv în interiorul unui sistem informatic mai nou - și apoi acea sursă de alimentare va încărca fără fir toate “în mod corespunzător” dispozitive din apropiere.

Brevetul citește:

... dispozitivul periferic adaptat corespunzător poate fi considerat ca fiind o parte a unui circuit de rezonanță care poate include alimentarea cu energie NFMR și orice alte dispozitive periferice astfel reglate.

Brevetul dezvăluie o întreagă industrie a industriei electronice, care a profitat de o tehnologie care ar putea transforma complet ceea ce arată o gospodărie modernă.

Mai întâi vor veni dispozitivele mai mici care sunt mai ușor de încărcat, cu cerințe de putere mai mici. Cu toate acestea, dacă ceilalți jucători din industria de inducție au nimic de spus despre asta, toate dispozitivele de uz casnic - de la microunde la televizorul dvs. de mare ecran - vor fi alimentate fără cabluri electrice.

Într-o zi, oamenii se pot uita la casele de alimentare într-o casă în același mod în care copiii se uită astăzi la acele mufe vechi, prostești de rețea. Gata sau nu, puterea wireless este viitorul - și pun pariu că Nikola Tesla râde în mormânt.

Cum vă simțiți în privința puterii wireless? Vreți să îmbrățișați tehnologia sau aveți vreo problemă? Împărtășiți-vă gândurile în secțiunea de comentarii de mai jos!

Image credits: Plasma prin Shutterstock, Designua / Shutterstock, photoiconix / ShutterstockMIT / bobine rezonante, Apple Patent / USPO.gov, Evikka / Shutterstock