Skelbimas
Kai pagalvoji apie bevielę galią, vaizdai iš žaibolaidžių, lenktyniaujančių iš viena „Tesla“ ritė 10 geriausių „Tesla Coils“ muzikos vaizdo įrašų „YouTube“Nikola Tesla teisingai laikomas viena didžiausių visų laikų mokslo minčių. Jo novatoriškas inžinieriaus darbas, ypač elektros ir elektromagnetizmo srityse, reiškia, kad jo vardas yra sinonimas ... Skaityti daugiau kitam tikriausiai ateis į galvą, o gal buvo vaizdai iš tos akimirkos, kai atgyja Frankenšteino pabaisa.
Nors idėja atrodo juokinga ir beveik neįmanoma, galite nustebti sužinoję, kad bevielė galia greitai tampa realybe.
Yra keletas teorijų ir pasiūlymų, kaip įvykdyti futuristinį žvilgsnį - perduoti elektrą oru įrenginius jūsų namuose - apie kuriuos pateksime šiame straipsnyje - bet pirmiausia svarbu suprasti ir galimybes, ir apribojimus apie Mokslas 10 „Science YouTube“ kanalų, kurių nepraleisiteŽodis mokslas iš esmės reiškia žinias, ir būtent šis mokymosi ir supratimo ieškojimas paskatino žmoniją į savo galios viršūnę. Žiniatinklis suteikia daug galimybių paskleisti šias žinias ... Skaityti daugiau
už šių bandymų.Kas yra belaidė energija?
Kai dauguma žmonių galvoja apie elektrą, jie galvoja apie tradicinį vieno ar dviejų laidų kištuką, kuris turi teigiamą, neigiamą gnybtą, o kartais ir įžeminimo laidą. Teigiami ir neigiami gnybtai sudaro iš esmės elektros grandinę, kaip parodyta toliau pateiktoje diagramoje.
Tai yra paprasčiausias elektros grandinės pavyzdys. Na, iš tikrųjų pašalinti jungiklį būtų paprasčiau, bet jūs suprantate.
Akumuliatoriaus „+“ ir „-“ gnybtai yra raudoni ir juodi laidai jūsų maitinimo kištuke, nesvarbu, ar įjungiate lempą, kompiuterį ar dar ką nors.
Pagrindiniame lygyje elektrą galima apibūdinti kaip „srovės“ srautą iš teigiamų į neigiamą gnybtų. Vengiu teorinių diskusijų apie tikrųjų įkrautų dalelių judėjimą. Tiesiog supraskite, kad norint maitinti elektrinį prietaisą, reikia įtampos skirtumo tarp šių dviejų gnybtų.
Taigi kaip įmanoma pasukti sistemą, kuri, be abejo, priklauso nuo laidininko, pavyzdžiui, elektros laidas, kad būtų galima įkrauti srautą? Ką tu turėtum padaryti, šaudyti krūvis nuo vieno laido galiuko iki kito? Na… .sorta.
Leiskite man jus supažindinti su transformatoriumi.
Tai iš tikrųjų yra koncepcija, egzistuojanti nuo pačios „Tesla“ laikų. Jūs paimate vieną laidą, turintį jūsų šaltinio įtampą (pavyzdžiui, įkištą į 60 Hz kintamos srovės elektros lizdą), ir apvyniokite jį daugybe kilpų. Po velnių, naudokite geležies gabalėlį, kad būtų lengva suvynioti kilpas.
Tada apvyniokite antrą laidą nedideliu atstumu nuo pirmosios ritės. Jūs indukuosite srovę antroje ritėje, kaip ir magija.
Gerai, kad ne visai stebuklinga, bet gana artima. Iš esmės kiekviena viela, turinti kintamą įtampą, aplink ją indukuoja elektromagnetinį lauką, vadinamą srautu. Kai suvyni vielą, tu sustiprini tą lauką. Įstumkite magnetinę medžiagą, pavyzdžiui, geležį, į tą ritę, ir jūs pagerinsite savo sugebėjimą perduoti energiją į tą antrą ritę. Bet štai - skandalistas - tas pats gali nutikti ir eteryje.
Ar kada nors naudojate indukcinę krosnį?
Jei turite galimybę pamatyti, pakaitinkite jį iki visiško karščio ir uždėkite ranką virš degiklio. Ne, rimtai - palieskite tai viską, kas jums patinka. Neišdegsi. Šie suvynioti laidai yra skirti pasukti sūkurines sroves į ketaus indus, dedamus ant viryklės. Tai savo ruožtu šildo puodą, kuris šildo maistą.
Šis elektros energijos perdavimas oru veikia kaip generatoriai, varikliai ir net jūsų elektrinis dantų šepetėlio įkroviklis. Tokiais atvejais vietoj geležies šerdies tai yra „oro šerdis“. Elektros energiją perduoda srautas.
Proveržiai naudojant bevielę galią
Taigi, kodėl anksčiau mokslininkams nepavyko belaidžiu būdu perduoti galios naudojant indukciją? Na, kad tai suprastumėte, jums tikrai reikia kreiptis į žmones, kurie visa tai pradėjo, arba bent jau pasirinko Nikola Tesla žibintuvėlį.
Į a 2006 m paskelbtame „Fizikos žurnale“, MIT tyrėjai aprašė, kaip jie ketino įrodyti, kad šie laukai gali būti naudojami belaidžiam energijos perdavimui.
Mes tiriame, ar ir kokiu mastu yra fizikinis ilgalaikių rezonansinių elektromagnetinių būsenų fizikinis reiškinys su lokalizuotomis lėtai ryškėjantys lauko modeliai gali būti naudojami efektyviam energijos perdavimui dideliais atstumais, net esant pašaliniams elementams aplinkos objektai.
Kalbant paprastai angliškai, tyrėjai teigė manantys, kad teisingai naudojant konfigūraciją, šie indukcijos laukai gali būti naudojami perduoti galią per atstumą, net ir esant kliūtims.
Ir atspėkite, ką jie įrodė iki 2007 m., Ir paskelbė savo rezultatus eksperimentiniame žurnale „Science“.
Naudodami savaime rezonansinius ritinius, turinčius stipriai susietą režimą, eksperimentiškai parodėme efektyvų neradiatyvinį galios perdavimą per atstumą iki 8 kartų didesnio kaip ritės spindulys. Mes sugebėjome perkelti 60 vatų, kurių efektyvumas ~ 40%, atstumus, viršijančius 2 metrus.
Tai buvo nuostabus pasiekimas. Tiems iš jūsų, kurie dar nėra gerai suderinti su metrine sistema, 2 metrai yra šiek tiek daugiau nei šešios su puse pėdos. Iš esmės jie galėjo perduoti galią nuo vienos ritės prie kitos, labai aukšto žmogaus atstumą.
Kokia buvo jų paslaptis? Tai jie vadino „rezonansinėmis ritėmis“. Jie tiksliai sureguliavo ritinius - skaičių, spindulį ir kitus veiksnius, kad būtų pasiektas tam tikras „rezonansas“ tarp dviejų ritių.
Kad energijos perdavimas būtų praktiškas, būtina, kad ritės būtų rezonansinės (6). Eksperimentiškai nustatėme, kad apkrovai perduodama galia staigiai krenta, nes kuri nors iš ritių nunyksta nuo rezonanso.
Nepaisant to, šis laimėjimas paskatino sparčią bevielio energijos naudojimo programų plėtrą. Varžybos vyko.
Varžybos panaudoti jėgą
Rasės jie padarė.
Vienas iš pirmųjų startuolių, pradėjusių naudoti šią technologiją komerciniais tikslais, buvo „WiTricity“. Dar 2009 m. „TEDGlobal 2009“ generalinis direktorius Erikas Gileris pristatė belaidžio energijos technologijos demonstraciją.
Jis nebuvo vienintelis. Daugelis kompanijų iš karto pasirinko šią technologiją, kad būtų pritaikytos praktiškai ir lengvai per mažus atstumus. Belaidžiu būdu nešiojamų prietaisų įkrovimas buvo akivaizdus pirmasis pasirinkimas, o 2009 m. - pirmasis indukcinės įkrovimo trinkelės Ar „Duracell myGrid“ tikrai įkraunamas ir kaip maitinimo laidas?Maitinimo laidai yra vis labiau senesnė šiuolaikinio belaidžio pasaulio sąvoka, tačiau kol kas jie išlieka būtinybe. Niekas nenori būti verčiamas pririšti savo elektroniką prie žiurkės virvelių lizdo ... Skaityti daugiau smogė į rinką.
Dabar ant šių trinkelių galite įdėti savo mobiliuosius įrenginius, ir jie bus įkraunami. Nebereikia jaudintis dėl telefono kištuko.
Jei manote, kad tai buvo puikus išradimas, pagalvokite, kiek toli praėjo pramonė nuo MIT atradimo dienų. Iki 2011 m. Įmonė pavadinta Evatranas sukūrė elektromobilių „Plugless Power“ sistemą, naudojančią indukcijos technologiją elektromobiliams įkrauti be jokių laidų.
Induktyvus įkrovimas nėra elektromobilių ateitis, jau yra čia.
Belaidžio maitinimo ateitis
Dabar, kai žinote, kur yra bevielės energijos pramonė, pažvelkime, kur ji eina.
2014 m. Pradžioje tyrėjai Korėjos išplėstinis mokslo ir technologijos institutas (KAIST) paskelbė sukūrę „Dipolio ritės rezonansinę sistemą“ ten, kur galės nustatykite „išplėstinį induktyviosios galios perdavimo diapazoną iki 5 metrų tarp siųstuvo ir imtuvo ritės. “
Jie taip pat sugebėjo sumažinti ritės dydžius nuo to, ką naudojo MIT komanda, ir visa tai tapo praktiškesnė (nors vis dar brangi) komerciniais tikslais.
Chun T. Rimas, tyrimo projekto vadovas, pasakojo „Science Daily“ kad jis įsivaizdavo, kad tokia sistema bus naudojama teikiant „belaidžio energijos tinklo taškus“, kaip žmonės naudojasi interneto prieigos taškais.
Panašiai, kaip šiandien visur matome „Wi-Fi“ zonas, ilgainiui turėsime daug „Wi-Fi“ zonų tokiose vietose kaip restoranai ir gatvės, kurios belaidžiu būdu teikia elektros energiją elektroniniams prietaisams.
Penki metrai yra beveik šešiolikos su puse pėdų. Dabar jūs kalbate apie tipiško namo namo ilgį.
Visus šiuos metus bendrovė, pavadinta „Ossia“, sukūrė savo idėją pavadinimu „Cota“. Tai technologija, kurią žada kompanija. belaidis įkrovimas Kas yra belaidis įkrovimas ir kaip tiksliai jis veikia? [„MakeUseOf“ paaiškina]Mes gyvename bevieliame pasaulyje. Išskyrus tai, ko neturime. Žinoma, mes galime siųsti didžiulį informacijos kiekį per tiesioginį bangą, tačiau prietaisai, galintys ją siųsti ir priimti, yra sujungti su elektros laidais ... Skaityti daugiau prietaisų, esančių iki 30 pėdų atstumu nuo bazinės stoties.
Bet, be abejo, „Apple“ gerbėjai neturi baimės, jūsų įmonė taip pat yra šio žaidimo priešakyje.
Rugpjūtį „Apple“ gavo du patentus, susijusius su jų planuojamu rezonansinio indukcinio belaidžio įkrovimo taikymu.
Vienas patentas aprašoma, kaip vartotojai galės prijungti maitinimo šaltinį, pavyzdžiui, rankinį kištuką ar įrenginį, esantį naujesniame įrenginyje kompiuterinė sistema - ir tada tas maitinimo šaltinis belaidžiu būdu įkraus visus „tinkamai suderintus“ įrenginius netoliese.
Patente rašoma:
... tinkamai suderintas periferinis įtaisas gali būti laikomas rezonanso grandinės dalimi, kurią gali sudaryti NFMR maitinimo šaltinis ir bet kokie kiti taip suderinti periferiniai įtaisai.
Patente atskleidžiama visa elektronikos pramonė, norinti pasinaudoti technologijomis, kurios galėtų visiškai pakeisti tai, kaip atrodo šiuolaikinis namų ūkis.
Pirmiausia pasirodys mažesni įrenginiai, kuriuos lengviau įkrauti, o mažesnės energijos sąnaudos. Tačiau jei kiti indukcinės energijos pramonės dalyviai turi apie tai ką pasakyti, viskas buitiniai prietaisai - nuo jūsų mikrobangų krosnelės iki televizoriaus dideliame ekrane - bus maitinami be jokių maitinimo laidų kad ir kas.
Vieną dieną žmonės gali panašiai pažvelgti į namo elektros lizdus taip, kaip šiandien vaikai žiūri į tuos senus, kvailus tinklo lizdus. Paruošta ar ne, belaidė galia yra ateitis - ir aš lažiuosiu, kad Nikola Tesla juokiasi iš savo kapo.
Kaip jūs manote apie bevielę galią? Ar priimsite technologiją, ar turite kokių nors rūpesčių? Pasidalykite savo mintimis komentarų skiltyje žemiau!
Vaizdo kreditai: Plazma Per „Shutterstock“, „Designua“ / „Shutterstock“, photoiconix / „Shutterstock“MIT / rezonansinės ritės, „Apple“ patentas / USPO.gov, Evikka / Shutterstock
Ryanas turi elektros inžinerijos bakalauro laipsnį. Jis 13 metų dirbo automatikos inžinerijoje, 5 metus IT srityje, o dabar yra programų inžinierius. Buvęs „MakeUseOf“ generalinis redaktorius, jis kalbėjo nacionalinėse duomenų vizualizacijos konferencijose ir buvo rodomas per nacionalinę televiziją ir radiją.