Tesla teorija: kurš uzvarēs sacensībās par bezvadu jaudu?

Reklāma

Kad jūs domājat par bezvadu jaudu, attēli no zibens skrūvēm, kas sacenšas no plkst viena Tesla spole 10 no labākajiem Tesla Coils mūzikas videoklipiem vietnē YouTubeNikola Tesla pamatoti tiek uzskatīta par visu laiku izcilāko prātu. Viņa novatoriskais inženiera darbs, it īpaši elektrības un elektromagnētisma jomā, nozīmē, ka viņa vārds ir sinonīms ... Lasīt vairāk citam, iespējams, ienāk prātā, vai varbūt ir attēli no mirkļa, kad atdzīvojās Frankenšteina briesmonis.

Kaut arī ideja šķiet smieklīga un gandrīz neiespējama, jūs varat būt pārsteigts, uzzinot, ka bezvadu jauda ātri kļūst par realitāti.

Ir vairākas teorijas un priekšlikumi, kas izvirzīti, lai sasniegtu futūristisko sasniegumu - elektrības nodošanu gaisā uz ierīces jūsu mājās - kuras mēs apskatīsim šajā rakstā -, bet vispirms ir svarīgi saprast gan potenciālu, gan ierobežojumus no zinātne 10 zinātnes YouTube kanāli, kurus jūs nevarat palaist garāmVārds zinātne būtībā nozīmē zināšanas, un tieši šie mācīšanās un izpratnes meklējumi ir virzījuši cilvēci uz savas varas augstumu. Web piedāvā plašu iespēju izplatīt šīs zināšanas ...

Lasīt vairāk aiz šiem mēģinājumiem.

Kas ir bezvadu jauda?

Kad lielākā daļa cilvēku domā par elektrību, viņi domā par tradicionālo viena vai divu vadu spraudni, kam ir pozitīvs, negatīvs un dažreiz arī zemes vads. Pozitīvie un negatīvie spailes veido būtībā elektrisko ķēdi, kā parādīts zemāk redzamajā diagrammā.

Šis ir vienkāršākais elektriskās ķēdes piemērs. Nu, faktiski slēdža noņemšana būtu vienkāršāka, bet jūs saņemat punktu.

Akumulatora “+” un “-” spailes ir sarkans un melns vads strāvas kontaktdakšā neatkarīgi no tā, vai jūs pievienojat lampu, datoru vai kaut ko citu.

Pamata līmenī elektrību var raksturot kā “strāvas” plūsmu no pozitīvajiem uz negatīvajiem spailēm. Es izvairīšos no teorētiskas diskusijas par faktisko lādēto daļiņu kustību. Vienkārši saprotiet, ka, lai darbinātu elektrisko ierīci, tai nepieciešama sprieguma starpība starp šiem diviem spailēm.

Tātad, kā ir iespējams pagriezt sistēmu, kas acīmredzami ir atkarīga no vadītāja, piemēram, elektrības vads, lādēšanas plūsmai? Ko jūs domājat darīt? šaut maksa no viena stieples gala uz otru? Nu… .sorta.

Ļaujiet man jūs iepazīstināt ar transformatoru.

Tas faktiski ir jēdziens, kas pastāv jau kopš paša Tesla laikiem. Jūs paņemat vienu vadu, kas nes jūsu avota spriegumu (piemēram, pievienotu 60 Hz maiņstrāvas maiņstrāvas kontaktligzdai), un to apvelk daudzās cilpās. Ak, heck, izmantojiet dzelzs gabalu, lai būtu ērti ietīt cilpas.

Pēc tam nelielā attālumā no pirmās spoles aptiniet otru stiepli. Otrajā spolē jūs ierosināsit strāvu, tāpat kā maģijā.

Labi, ka ne gluži maģiski, bet diezgan tuvu. Būtībā katrs vads, kuram ir mainīgs spriegums, ap to izraisa elektromagnētisko lauku, ko sauc par plūsmu. Kad jūs satinat vadu, jūs to pastiprināt. Slidiniet magnētisko materiālu, piemēram, dzelzi, šajā spolē, un jūs uzlabojat spēju pārnest enerģiju uz otro spoli. Bet - lūk, kicker - tas pats var notikt tieši ēterā.

Vai kādreiz izmantojat indukcijas krāsni?

Ja jums ir iespēja to redzēt, pagrieziet to līdz pilnam karstumam un novietojiet roku virs degļa. Nē, nopietni - pieskarieties tam visam, kas jums patīk. Jūs netiksiet sadedzināts. Šie satītie vadi ir domāti virpuļstrāvu ierosināšanai čuguna virtuves traukos, kas novietoti uz plīts. Tas, savukārt, uzsilda podu, kas sasilda ēdienu.

Šī elektriskās enerģijas pārvade caur gaisu darbojas kā ģeneratori, motori un pat jūsu elektriskās zobu birstes lādētājs. Šajos gadījumos dzelzs serdes vietā tas ir “gaisa kodols”. Tā ir plūsma, kas nodod elektrisko enerģiju.

Izrāvieni bezvadu enerģijā

Tātad, kāpēc zinātnieki iepriekš nav spējuši bezvadu režīmā pārsūtīt jaudu, izmantojot indukciju? Nu, lai to saprastu, jums tiešām jāiet pie ļaudīm, kuri to visu sāka - vai vismaz paņēma Nikola Tesla lāpu.

Iekšā 2006. gada raksts publicēts fizikas gadagrāmatā, MIT pētnieki aprakstīja, kā viņi plāno pierādīt, ka šos laukus var izmantot, lai bezvadu režīmā pārraidītu jaudu.

Mēs pētām, vai un cik lielā mērā fizikālā parādība ir ilgstoši rezonējoši elektromagnētiski stāvokļi ar lokalizētu lēnām izstarojošos lauka modeļus var izmantot, lai efektīvi pārnestu enerģiju nenozīmīgos attālumos pat svešu klātbūtnē vides objekti.

Vienkārši runājot, pētnieki teica, ka viņi ticēja, ka, izmantojot pareizo konfigurāciju, šos indukcijas laukus var izmantot, lai pārnestu jaudu no attāluma, pat ar ceļā esošiem objektiem.

Uzminiet, ko viņi līdz 2007. gadam pierādīja, un savus rezultātus publicēja eksperimentālā rakstā, kas publicēts žurnālā Science.

Izmantojot pašrezonējošās spoles spēcīgi savienotā režīmā, mēs eksperimentāli demonstrējām efektīvu neradiative jaudas pārnesi attālumos, kas līdz pat 8 reizes pārsniedz spoļu rādiusu. Mēs varējām pārsūtīt 60 vati ar ~ 40% efektivitāti ar attālumu, kas pārsniedz 2 metrus.

Tas bija pārsteidzošs sasniegums. Tiem no jums, kas vēl nav labi noskaņoti metriskajai sistēmai, 2 metri ir nedaudz vairāk par sešām ar pusi pēdām. Pamatā tie varēja nodot enerģiju no vienas spoles uz otru, ļoti attāliem cilvēkiem.

Kāds bija viņu noslēpums? Tas bija tas, ko viņi sauca par “rezonējošām spolēm”. Viņi precīzi noregulēja spoles - skaitli, rādiusu un citus faktorus, lai panāktu sava veida “rezonansi” starp abām spirālēm.

Lai strāvas pārnešana būtu praktiska, ir svarīgi, lai spoles būtu rezonanses (6). Eksperimentāli mēs atklājam, ka kravai pārvadītā jauda strauji pazeminās, jo kāda no spolēm ir mazināta no rezonanses.

Neatkarīgi no tā, šis sasniegums izraisīja strauju bezvadu enerģijas lietojumprogrammu attīstību. Sacensības notika.

Skrējiens, lai izmantotu spēku

Sacensības viņi izdarīja.

Viens no pirmajiem jaunizveidotajiem uzņēmumiem, kurš uzlēca šai tehnoloģijai komerciālos nolūkos, bija WiTricity. Jau 2009. gadā TEDGlobal 2009 izpilddirektors Ēriks Gilers demonstrēja bezvadu enerģijas tehnoloģiju.

Viņš nebija vienīgais. Daudzi uzņēmumi nekavējoties sāka lietot šo tehnoloģiju, lai nodrošinātu praktiskas un vieglas pielietošanas iespējas nelielos attālumos. Pārnēsājamo ierīču bezvadu uzlāde bija acīmredzama pirmā izvēle, un 2009. gadā - pirmā induktīvās uzlādes spilventiņi Vai Duracell myGrid tiešām uzlādē tikpat labi kā strāvas vadu?Mūsdienu bezvadu pasaulē strāvas vadi ir aizvien senāks jēdziens, taču līdz šim tie joprojām ir nepieciešami. Neviens nevēlas, lai viņu piespiestu piesiet savu elektroniku žurku auklu ligzdai ... Lasīt vairāk hit tirgū.

Tagad jūs varat ievietot savas mobilās ierīces uz šiem spilventiņiem, un tās tiks uzlādētas. Vairs nav jābļaustās par tālruņa elektrības spraudni.

Ja domājat, ka tas bija izcils izgudrojums, tad apsveriet, cik tālu nozare ir sasniegusi kopš MIT atklāšanas dienām. Līdz 2011. gadam uzņēmums nosaukts Evatran izveidoja “Plugless Power” sistēmu elektriskajām automašīnām, izmantojot indukcijas tehnoloģiju, lai uzlādētu elektriskos transportlīdzekļus bez kabeļiem.

Induktīvā uzlāde nav elektromobiļu nākotne, tā jau ir šeit.

Bezvadu enerģijas nākotne

Tagad, kad jūs zināt, kur nozare atrodas, izmantojot bezvadu enerģiju, apskatīsim, kur tā atrodas.

2014. gada sākumā pētnieki Korejas progresīvais zinātnes un tehnoloģijas institūts (KAIST) paziņoja, ka ir izstrādājuši “Dipola spoles rezonanses sistēmu”, kur viņi to var izveidojiet “paplašinātu induktīvās enerģijas pārneses diapazonu līdz 5 metriem starp raidītāju un uztvērēju spoles. ”

Viņi arī spēja samazināt spoles izmērus no tā, ko bija izmantojusi MIT komanda, padarot šo lietu praktiskāku (kaut arī joprojām dārgu) komerciāliem mērķiem.

Čuns T. Rims, pētniecības projekta vadītājs, stāstīja Science Daily ka viņš paredzēja, ka šāda sistēma tiek izmantota “bezvadu enerģijas karsto punktu” nodrošināšanai, tāpat kā cilvēki izmanto interneta karstajiem punktiem.

Tāpat kā mēs šodien visur redzam Wi-Fi zonas, mums galu galā būs daudz Wi-Power zonu tādās vietās kā restorāni un ielas, kas bezvadu režīmā nodrošina elektroenerģiju elektroniskām ierīcēm.

Pieci metri ir gandrīz sešpadsmit ar pusi pēdas. Tagad jūs runājat par tipiskas istabas garumu mājā.

Visu gadu uzņēmums Ossia ir veicis apļus ar savu koncepciju ar nosaukumu Cota - tehnoloģija, ko uzņēmums sola ļaus izmantot bezvadu uzlāde Kas ir bezvadu uzlāde un cik precīzi tas darbojas? [MakeUseOf skaidrojumi]Mēs dzīvojam bezvadu pasaulē. Ja vien mēs to nedarīsim. Protams, mēs varam nosūtīt milzīgu informācijas daudzumu pa visiem viļņiem, taču ierīces, kas to var nosūtīt un saņemt, ir piestiprinātas pie elektrības vadiem ... Lasīt vairāk līdz 30 pēdu attālumā no bāzes stacijas.

Bet, protams, Apple fanboys nav bail, jūsu uzņēmums ir arī šīs spēles priekšgalā.

Augustā Apple saņēma divus patentus, kas bija saistīti ar to plānoto rezonanses indukcijas bezvadu enerģijas uzlādes piemērošanu.

Viens patents apraksta, kā lietotāji varēs pievienot strāvas padevi, piemēram, sargspraudni vai ierīci jaunākā iekšpusē datorsistēma - un tad šis barošanas avots bezvadu režīmā uzlādēs visas “atbilstoši noregulētās” ierīces tuvumā.

Patenta teksts ir šāds:

… Attiecīgi noregulētu perifērijas ierīci var uzskatīt par rezonanses shēmas daļu, kurā var ietilpt NFMR barošanas avots un visas citas perifērijas ierīces, kas šādi noregulētas.

Patents atklāj visu elektronikas nozari, kas vēlas izmantot tehnoloģiju, kas pilnībā pārveidotu mūsdienu mājsaimniecības izskatu.

Vispirms nāks mazākas ierīces, kuras ir vieglāk uzlādēt, ar zemāku enerģijas patēriņu. Tomēr, ja pārējiem indukcijas enerģijas nozares dalībniekiem par to ir ko teikt, viss sadzīves ierīces - sākot ar mikroviļņu krāsni un beidzot ar televizoru - ar lielu ekrānu, darbosies bez strāvas vadiem neatkarīgi no tā.

Kādu dienu cilvēki var paskatīties uz mājas kontaktligzdām tādā pašā veidā, kā bērni šodien skatās uz šīm vecajām, muļķīgajām tīkla ligzdām. Gatavs vai nē, bezvadu jauda ir nākotne - un es pieņemšu, ka Nikola Tesla smejas savā kapā.

Kā jūs jūtaties par bezvadu jaudu? Vai jūs izmantosit tehnoloģiju, vai arī jums ir kādas bažas? Dalieties savās domās komentāru sadaļā zemāk!

Attēlu kredīti: Plazma Caur Shutterstock, Designua / Shutterstock, fotoikoniks / ShutterstockMIT / rezonanses spoles, Apple patents / USPO.gov, Evikka / Shutterstock