Přenos elektřiny na dálku bez drátů. Úvod do bezdrátového přenosu energie

Princip fungování je jasně ukázán v jednoduchém ruční práce, ve kterém se LED může bezdrátově rozsvítit na vzdálenost 2 cm od zdroje energie. Obvod, který funguje jako zesilovací převodník i jako bezdrátový vysílač a přijímač výkonu, lze v mnoha vylepšit a implementovat mozkové projekty.

Krok 1: Potřebujeme

NPN Tranzistor - použil jsem 2N3904, ale můžete použít jakýkoli NPN tranzistor (337, BC547 atd.), PNP tranzistor bude fungovat také, jen pozor na polaritu připojení.
vinutí nebo izolovaný vodič - asi 3-4 metry (vodiče lze "získat" z mnoha zařízení, transformátorů, reproduktorů, motorů, relé atd.)
rezistor 1 kΩ - poslouží k ochraně tranzistoru před spálením při přetížení, lze použít i rezistory do 5 kΩ, lze i bez rezistoru, ale baterie se pak rychleji vybíjí.
LED - každý to udělá, hlavní věcí je dodržovat schéma.
1,5V baterie - nepoužívejte baterie s vyšším napětím, aby nedošlo k poškození tranzistoru.
nůžky nebo nůž.
páječka (volitelně).
zapalovač (volitelný) pro odstranění izolace z vodičů.

Krok 2: Podívejte se na video postupu

Krok 3: Shrnutí videa

Cívku o 30 závitech tedy namotáme na válcový předmět, to bude cívka A. Dále namotáme druhou cívku o stejném průměru, ale zároveň namotáme 15 závitů a uděláme závitník a pak dalších 15 závity, to je cívka B. Cívky z odvíjení zafixujeme jakýmkoliv vhodným způsobem, například jednoduše uděláme uzly z vývodů cívky. Důležitý bod: pro správné fungování tohoto řemesla průměry obou cívek a počet závitů musí být stejné.

Očistíme závěry obou cívek a přistoupíme k pájení obvodu. Rozhodneme se pro emitor, bázi a kolektor našeho tranzistoru a připájeme odpor k bázi. Druhý výstup rezistoru připájeme k volnému výstupu cívky B, nikoli k výstupu-výstupu. Druhý volný výstup cívky B, opět ne odbočka, je připájen ke kolektoru.

Pro pohodlí můžete k emitoru připájet malý kousek drátu, takže připojení baterie bude snazší.

Obvod přijímače se snadno sestavuje: připájejte LED na svorky cívky A. A mozkový trik připraven!

Krok 4: Schematický diagram

Krok 5: Vizuální kreslení

Krok 6: Testování

Pro obsazení domácí výroba v pracovním stavu připojíme kohoutek cívky B k „plus“ baterie a „mínus“ k emitoru tranzistoru. Poté přivedeme cívky paralelně k sobě a dioda se rozsvítí!

Krok 7: Vysvětlení

Dovolte mi trochu vysvětlit, jak to celé funguje.

vysílač v našem ruční práce toto je obvod oscilátoru. Možná jste slyšeli o „okruhu krádeže Joule“, který je nápadně podobný našemu obvodu vysílače. V „okruhu krádeže Joule“ se elektřina z 1,5V baterie převádí na vyšší napětí, ale pulzuje. LED dioda vyžaduje 3V, ale díky „kradoucímu Jouleovu obvodu“ svítí perfektně od 1,5V.

"Řetěz, který krade Jouly" je známý jako převodník a generátor, okruh, který jsme vytvořili, je také generátor a převodník. A energie je dodávána do LED prostřednictvím indukce, která se vyskytuje v cívkách, což lze vysvětlit v příklad mozku konvenční transformátor.

Předpokládejme, že transformátor má dvě stejné cívky. Poté se při průchodu elektřiny jednou cívkou stane magnetem, druhá cívka vstoupí do magnetického pole první a v důsledku toho jí začne protékat proud také. Pokud je tedy napětí v první cívce proměnlivé, impulzivně ztrácí své magnetické vlastnosti, což znamená, že druhá cívka impulzivně vstupuje do magnetického pole první, to znamená, že ve druhé cívce vzniká střídavé napětí.

V našem domácí výroba cívka vysílače vytváří magnetické pole, do kterého je připojena cívka přijímače s LED, která přeměňuje přijatou energii na světlo!

Prezentováno mozkový trik přeměňuje přijatou energii na světlo, lze ji však využít rozmanitějšími způsoby. Můžete také použít zásady tohoto domácí výroba vytvářet kouzelnické triky, zábavné dárky nebo vědecké projekty. Pokud budete měnit průměry a počet závitů cívek, pak můžete dosáhnout maximálních hodnot, nebo můžete změnit tvar cívek atd., možnosti nejsou omezeny!

Krok 9: Odstraňování problémů

Při vytváření tohoto domácí výroba jsou možné následující problémy:
Tranzistor je příliš horký - zkontrolujte hodnotu rezistoru, možná bude potřeba zvýšit. Zpočátku jsem nepoužil rezistor a tranzistor při tom vyhořel. Nebo alternativně použít chladič pro tranzistor, nebo možná jiný tranzistor s vyšší hodnotou zisku.
LED nesvítí - důvodů může být mnoho. Zkontrolujte kvalitu spojení, zda jsou základna a kolektor správně připájeny, ujistěte se, že cívky mají stejný průměr, pokud je v obvodu zkrat.

Dnešní pokus s indukcí je u konce, děkujeme za pozornost a úspěch ve vaší práci!

Zákon o vzájemném působení elektrických proudů, který objevil André Marie Ampère v roce 1820, položil základ pro další rozvoj vědy o elektřině a magnetismu. Po 11 letech Michael Faraday experimentálně zjistil, že měnící se magnetické pole generované elektrickým proudem je schopno indukovat elektrický proud v jiném vodiči. Tak to vzniklo.

V roce 1864 James Clerk Maxwell konečně systematizoval Faradayova experimentální data a dal jim podobu přesných matematických rovnic, díky nimž vznikl základ klasické elektrodynamiky, protože tyto rovnice popisovaly vztah elektromagnetického pole s elektrickými proudy a náboji, resp. Důsledkem toho měla být existence elektromagnetických vln.

V roce 1888 Heinrich Hertz experimentálně potvrdil existenci elektromagnetických vln předpovídaných Maxwellem. Jeho vysílač s přerušovanou jiskrou Rumkorffovou cívkou mohl produkovat elektromagnetické vlny o frekvenci až 0,5 gigahertzu, které mohly být přijímány více přijímači naladěnými na rezonanci s vysílačem.

Přijímače mohly být umístěny na vzdálenost až 3 metrů a když se ve vysílači objevila jiskra, objevily se jiskry i v přijímačích. Tak se konaly první experimenty s bezdrátovým přenosem elektrické energie pomocí elektromagnetických vln.

V roce 1891 při studiu střídavých proudů vysokého napětí a vysoké frekvence dospěl k závěru, že pro specifické účely je nesmírně důležité volit jak vlnovou délku, tak provozní napětí vysílače a není vůbec nutné provádět příliš vysoká frekvence.

Vědec poznamenává, že spodní hranice frekvencí a napětí, při kterých se mu v té době podařilo dosáhnout nejlepších výsledků, je od 15 000 do 20 000 kmitů za sekundu při potenciálu 20 000 voltů. Tesla přijal vysokofrekvenční a vysokonapěťový proud aplikací oscilačního výboje kondenzátoru (viz -). Zjistil, že tento druh elektrického vysílače je vhodný jak pro produkci světla, tak pro přenos elektřiny pro produkci světla.

V období od roku 1891 do roku 1894 vědec opakovaně demonstruje bezdrátový přenos a záři elektronek ve vysokofrekvenčním elektrostatickém poli, přičemž poznamenává, že energie elektrostatického pole je absorbována lampou, přeměněna na světlo a energie elektromagnetického pole použitého pro elektromagnetickou indukci za účelem získání podobného. Výsledek se hlavně odráží a jen malá část se přemění na světlo.

I při použití rezonance při přenosu pomocí elektromagnetické vlny nelze přenést značné množství elektrické energie, argumentoval vědec. Jeho cílem během tohoto období práce bylo přenášet přesně velké množství elektrické energie bezdrátově.

Až do roku 1897, souběžně s prací Tesly, výzkum elektromagnetických vln prováděl Jagdish Bose v Indii, Alexander Popov v Rusku a Guglielmo Marconi v Itálii.

Po Teslových veřejných přednáškách promlouvá Jagdish Bose v listopadu 1894 v Kalkatě s ukázkou bezdrátového přenosu elektřiny, kde zapaluje střelný prach, přenášející elektrickou energii na dálku.

Po Boche, konkrétně 25. dubna 1895, Alexander Popov pomocí Morseovy abecedy vyslal první rádiovou zprávu a toto datum (7. května, podle nového stylu) se nyní v Rusku každoročně slaví jako „Den rádia“.

V roce 1896 Marconi, který dorazil do Spojeného království, předvedl svůj přístroj, vysílající signál pomocí Morseovy abecedy na vzdálenost 1,5 kilometru ze střechy budovy pošty v Londýně do jiné budovy. Poté svůj vynález vylepšil a podařilo se mu přenést signál po Salisburské pláni již na vzdálenost 3 kilometrů.

Tesla v roce 1896 úspěšně vysílá a přijímá signály na vzdálenost mezi vysílačem a přijímačem asi 48 kilometrů. Žádnému z výzkumníků se však nepodařilo přenést významné množství elektrické energie na velkou vzdálenost.

Při experimentování v Colorado Springs v roce 1899 Tesla napsal: "Nekonzistentnost metody indukce se zdá být obrovská ve srovnání s metodou buzení náboje země a vzduchu." To bude začátek vědcova výzkumu zaměřeného na přenos elektřiny na velké vzdálenosti bez použití drátů. V lednu 1900 si Tesla zapsal do svého deníku úspěšný přenos energie do cívky „daleko v poli“, ze které byla lampa napájena.

A nejvelkolepějším úspěchem vědce bude spuštění 15. června 1903 věže Wardenclyffe na Long Islandu, určené k přenosu elektrické energie na značnou vzdálenost ve velkém množství bez drátů. Uzemněné sekundární vinutí rezonančního transformátoru, korunované měděnou kulovou kopulí, muselo vybudit náboj země a vodivé vrstvy vzduchu, aby se stalo prvkem velkého rezonančního obvodu.

Vědci se tedy podařilo napájet 200 lamp o výkonu 50 wattů ve vzdálenosti asi 40 kilometrů od vysílače. Na základě ekonomické proveditelnosti však financování projektu zastavil Morgan, který od samého počátku investoval do projektu, aby získal bezdrátovou komunikaci, a přenos volné energie v průmyslovém měřítku na dálku mu nevyhovoval. podnikatel. V roce 1917 byla věž, určená pro bezdrátový přenos elektrické energie, zničena.

Mnohem později, v období 1961 až 1964, experimentoval v USA odborník v oboru mikrovlnné elektroniky William Brown s cestami přenosu mikrovlnné energie.

V roce 1964 poprvé otestoval zařízení (model vrtulníku) schopné přijímat a využívat energii mikrovlnného paprsku ve formě stejnosměrného proudu díky anténnímu poli sestávajícím z půlvlnných dipólů, z nichž každý který je zatížen vysoce výkonnými Schottkyho diodami. Již v roce 1976 přenesl William Brown mikrovlnným paprskem výkon 30 kW na vzdálenost 1,6 km s účinností přesahující 80 %.

V roce 2007 se výzkumné skupině na Massachusetts Institute of Technology pod vedením profesora Marina Solyachicha podařilo bezdrátově přenášet energii na vzdálenost 2 metrů. Přenášený výkon stačil na napájení 60 wattové žárovky.

Jejich technologie (nazývaná ) je založena na jevu elektromagnetické rezonance. Vysílač a přijímač jsou dvě měděné cívky rezonující se stejnou frekvencí, každá o průměru 60 cm. Vysílač je připojen ke zdroji energie a přijímač je připojen ke žárovce. Obvody jsou naladěny na frekvenci 10 MHz. Přijímač v tomto případě přijímá pouze 40-45 % přenášené elektřiny.

Zhruba ve stejnou dobu podobnou technologii pro bezdrátový přenos energie předvedl Intel.

V roce 2010 Haier Group, čínský výrobce domácích spotřebičů, na CES 2010 představil svůj unikátní produkt, plně bezdrátový LCD televizor založený na této technologii.

Ve skutečnosti v 70. letech technicky realizoval sny NATO a Spojených států o neustálých leteckých hlídkách Iráku (Libye, Sýrie atd.) pomocí dronů s kamerami, lovu (nebo opravování) „teroristů“ on-line 24 hodin .

V roce 1968 americký specialista na vesmírný výzkum Peter E. Glaser navrhl umístit velké solární panely na geostacionární dráhu a přenášet energii, kterou generují (úroveň 5-10 GW) na zemský povrch pomocí dobře zaostřeného paprsku mikrovlnného záření. převést na energii stejnosměrného nebo střídavého proudu o technické frekvenci a distribuovat ji spotřebitelům.

Takové schéma umožnilo využít intenzivní tok slunečního záření, který existuje na geostacionární dráze (~ 1,4 kW/m2) a přenášet přijatou energii na zemský povrch nepřetržitě, bez ohledu na denní dobu a povětrnostní podmínky. . Vzhledem k přirozenému sklonu rovníkové roviny k rovině ekliptiky s úhlem 23,5 stupně je družice umístěná na geostacionární dráze osvětlena tokem slunečního záření téměř nepřetržitě, s výjimkou krátkých časových úseků v blízkosti jarních dnů. a podzimní rovnodennosti, kdy tento satelit spadne do zemského stínu. Tyto časové úseky lze přesně předvídat a celkově nepřesahují 1 % celkové délky roku.

Frekvence elektromagnetických oscilací mikrovlnného paprsku musí odpovídat těm rozsahům, které jsou přiděleny pro použití v průmyslu, vědeckém výzkumu a medicíně. Pokud je tato frekvence zvolena na 2,45 GHz, pak meteorologické podmínky, včetně husté oblačnosti a silných srážek, mají malý vliv na účinnost přenosu energie. Pásmo 5,8 GHz je lákavé, protože umožňuje zmenšit velikost vysílací a přijímací antény. Vliv meteorologických podmínek zde však již vyžaduje další studium.

Současná úroveň rozvoje mikrovlnné elektroniky umožňuje hovořit o poměrně vysoké účinnosti přenosu energie mikrovlnným paprskem z geostacionární dráhy na zemský povrch - cca 70 % ÷ 75 %. Průměr vysílací antény se v tomto případě obvykle volí 1 km a pozemní rectenna má rozměry 10 km x 13 km pro zeměpisnou šířku 35 stupňů. SCES s úrovní výstupního výkonu 5 GW má hustotu vyzařovaného výkonu ve středu vysílací antény 23 kW/m², ve středu přijímací antény - 230 W/m².

Byly zkoumány různé typy polovodičových a vakuových mikrovlnných generátorů pro vysílací anténu SCES. William Brown zejména ukázal, že průmyslově dobře zvládnuté magnetrony, určené pro mikrovlnné trouby, mohou být také použity ve vysílacích anténních polích SCES, pokud je každý z nich opatřen vlastním obvodem záporné zpětné vazby ve fázi s ohledem na na externí synchronizační signál (tzv. Magnetron Directional Amplifier - MDA).

Nejaktivnější a nejsystematičtější výzkum v oblasti SCES provedlo Japonsko. V roce 1981 byl pod vedením profesorů M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) a S. Sasaki (Susumu Sasaki) zahájen výzkum v Space Research Institute of Japan s cílem vyvinout prototyp SCES o výkonu 10 MW, který by mohl být vytvořené pomocí stávajících nosných raket. Vytvoření takového prototypu umožňuje nashromáždit technologické zkušenosti a připravit základ pro vytvoření komerčních systémů.

Projekt dostal název SKES2000 (SPS2000) a získal uznání v mnoha zemích světa.

V roce 2008 Marin Soljačić, odborný asistent fyziky na Massachusetts Institute of Technology (MIT), byl probuzen ze sladkého spánku vytrvalým pípáním mobilního telefonu. "Telefon se nezastavil a požadoval, abych ho nabil," řekl Soljacic. Unaven a nechtěl vstát začal snít o tom, že se telefon, až bude doma, začne sám nabíjet.

V letech 2012-2015 Inženýři z University of Washington vyvinuli technologii, která umožňuje použití Wi-Fi jako zdroje energie pro napájení přenosných zařízení a nabíjení gadgetů. Tato technologie již byla oceněna časopisem Popular Science jako jedna z nejlepších inovací roku 2015. Samotná všudypřítomnost technologie bezdrátového přenosu dat způsobila skutečnou revoluci. A nyní je na řadě bezdrátový přenos energie vzduchem, který vývojáři z Washingtonské univerzity nazvali (z Power Over WiFi).

Během testovací fáze se vědcům podařilo úspěšně nabít nízkokapacitní lithium-iontové a nikl-metal hydridové baterie. Pomocí routeru Asus RT-AC68U a několika senzorů umístěných ve vzdálenosti 8,5 metru od něj. Tyto senzory pouze převádějí energii elektromagnetické vlny na stejnosměrný proud o napětí 1,8 až 2,4 voltu, který je nezbytný pro napájení mikrokontrolérů a senzorových systémů. Zvláštností technologie je, že se nezhoršuje kvalita pracovního signálu. Router stačí jen přeflashovat a můžete jej používat jako obvykle a navíc napájet zařízení s nízkou spotřebou. Jedna ukázka úspěšně napájela malou skrytou sledovací kameru s nízkým rozlišením umístěnou více než 5 metrů od routeru. Poté se fitness tracker Jawbone Up24 nabil na 41 %, trvalo to 2,5 hodiny.

Na záludné otázky, proč tyto procesy negativně neovlivňují kvalitu síťového komunikačního kanálu, vývojáři odpověděli, že je to možné díky skutečnosti, že flashovaný router během své práce na neobsazených kanálech přenosu informací vysílá energetické pakety. K tomuto rozhodnutí dospěli, když zjistili, že během období ticha energie ze systému jednoduše proudí a ve skutečnosti ji lze nasměrovat na napájení zařízení s nízkou spotřebou.

Během studie byl systém PoWiFi umístěn v šesti domech a obyvatelé byli vyzváni, aby používali internet jako obvykle. Načtěte webové stránky, sledujte streamované video a pak jim řekněte, co se změnilo. Ve výsledku se ukázalo, že výkon sítě se nijak nezměnil. To znamená, že internet fungoval jako obvykle a přítomnost přidané možnosti nebyla patrná. A to byly jen první testy, kdy se přes Wi-Fi nasbíralo relativně malé množství energie.

Technologie PoWiFi může v budoucnu dobře posloužit k napájení senzorů zabudovaných do domácích spotřebičů a vojenské techniky, aby je bylo možné bezdrátově ovládat a provádět dálkové nabíjení/dobíjení.

Relevantní je přenos energie pro UAV (s největší pravděpodobností již technologií nebo z nosného letadla):

Nápad vypadá docela lákavě. Místo dnešních 20-30 minut letu:
→
→

→ Intel spustil show s drony během poločasového vystoupení Lady Gaga v americkém Super Bowlu-
získejte 40–80 minut bezdrátovým nabíjením dronů.

Nech mě to vysvětlit:
-výměna m/y dronů je stále nutná (algoritmus roje);
- výměna m/y dronů a letadel (lůna) je také nutná (řídicí středisko, korekce znalostní základny, přesměrování, příkaz k eliminaci, zabránění „friendly fire“, přenos zpravodajských informací a příkazů k použití).

Kdo je další na řadě?

Poznámka: Typická základnová stanice WiMAX vyzařuje přibližně +43 dBm (20 W), zatímco mobilní stanice obvykle vysílá rychlostí +23 dBm (200 mW).

Přípustné úrovně radiace z mobilních základnových stanic (900 a 1800 MHz, celková úroveň ze všech zdrojů) v hygienicko-obytné zóně se v některých zemích výrazně liší:
Ukrajina: 2,5 µW/cm². (nejpřísnější hygienická norma v Evropě)
Rusko, Maďarsko: 10 µW/cm².
Moskva: 2,0 µW/cm². (norma existovala do konce roku 2009)
USA, skandinávské země: 100 µW/cm².

Dočasná povolená úroveň (TDU) z mobilních radiotelefonů (MRT) pro uživatele radiotelefonů v Ruské federaci je definována jako 10 μW / cm² (část IV – Hygienické požadavky na mobilní pozemní radiostanice SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1190-03) .

V USA je certifikát vydáván Federální komunikační komisí (FCC) pro celulární zařízení, jejichž maximální úroveň SAR nepřesahuje 1,6 W/kg (navíc absorbovaný výkon záření je snížen na 1 gram lidské tkáně).

V Evropě by podle mezinárodní směrnice Komise pro ochranu před neionizujícím zářením (ICNIRP) neměla hodnota SAR mobilního telefonu překročit 2 W/kg (s výkonem absorbovaného záření připadajícím na 10 gramů lidské tkáně).

V nedávné době byla ve Spojeném království za bezpečnou úroveň SAR považována úroveň 10 W/kg. Podobný vzorec byl pozorován i v jiných zemích. Maximální hodnotu SAR akceptovanou v normě (1,6 W/kg) nelze bezpečně přiřadit ani „tvrdým“ nebo „měkkým“ normám. Normy pro stanovení hodnoty SAR přijaté jak v USA, tak v Evropě (veškerá předmětná regulace mikrovlnného záření z mobilních telefonů je založena pouze na tepelném efektu, tedy spojeném s ohřevem lidských tkání).

ÚPLNÝ CHAOS.

Medicína zatím nedala jasnou odpověď na otázku: je mobil / WiFi škodlivý a jak moc? A co bezdrátový přenos elektřiny mikrovlnnou technologií?

Zde výkon nejsou watty a míle wattů, ale již kW ...

Odkazy, použité dokumenty, fotografie a videa:
"(VĚSTNÍK RADIOELECTRONICS!" N 12, 2007 (ELEKTRICKÁ ENERGIE Z VESMÍRU - SOLÁRNÍ KOSMICKÉ ELEKTRÁRNY, V. A. Banke)
"Mikrovlnná elektronika - perspektivy vesmírné energie" V. Banke, Ph.D.
www.nasa.gov
www. whdi.org
www.defense.gov
www.witricity.com
www.ru.pinterest.com
www. raytheon.com
www. ausairpower.net
www. wikipedia.org
www.slideshare.net
www.homes.cs.washington.edu
www.dailywireless.org
www.digimedia.ru
www. powercoup.by
www.researchgate.net
www. proelektro.info
www.youtube.com

Bezdrátový přenos elektřiny

Bezdrátový přenos elektřiny- způsob přenosu elektrické energie bez použití vodivých prvků v elektrickém obvodu. Do roku proběhly úspěšné experimenty s přenosem energie o výkonu řádově desítek kilowattů v mikrovlnném rozsahu s účinností asi 40 % - v roce 1975 v Goldstone v Kalifornii a v roce 1997 v Grand Bassin na Réunionu. Ostrov (dosah řádově kilometr, průzkum v oblasti zásobování obce energií bez položení kabelových rozvodných sítí). Mezi technologické principy takového přenosu patří indukční (na krátké vzdálenosti a relativně nízké výkony), rezonanční (používaný v bezkontaktních čipových kartách a RFID čipech) a směrový elektromagnetický pro relativně velké vzdálenosti a výkony (v rozsahu od ultrafialového po mikrovlny).

Historie bezdrátového přenosu energie

1820 : André Marie Ampère objevil zákon (později pojmenovaný po objeviteli, Ampérův zákon), který ukazuje, že elektrický proud vytváří magnetické pole.
1831 Příběh: Michael Faraday objevil zákon indukce, důležitý základní zákon elektromagnetismu.
1862 : Carlo Matteuchi byl první, kdo provedl experimenty na přenos a příjem elektrické indukce pomocí ploché spirálové cívky.
1864 : James Maxwell systematizoval všechna předchozí pozorování, experimenty a rovnice v elektřině, magnetismu a optice do koherentní teorie a rigorózního matematického popisu chování elektromagnetického pole.
1888 : Heinrich Hertz potvrdil existenci elektromagnetického pole. " Zařízení pro generování elektromagnetického pole» Hertz byl mikrovlnný nebo UHF jiskrový "rádiový" vysílač.
1891 : Nikola Tesla vylepšil ve svém patentu č. 454.622, "Elektrický osvětlovací systém."
1893 : Tesla demonstruje bezdrátové zářivkové osvětlení v projektu pro kolumbijské světové výstavy v Chicagu.
1894 : Tesla zapálí žárovku bezdrátově v Fifth Avenue Laboratory a později v Houston Street Laboratory v New Yorku „elektrodynamickou indukcí“, tedy bezdrátovou rezonanční vzájemnou indukcí.
1894 : Jagdish Chandra Bose na dálku zapaluje střelný prach a udeří do zvonu pomocí elektromagnetických vln, což ukazuje, že komunikační signály lze posílat bezdrátově.
1895 : A. S. Popov předvedl 25. dubna (7. května) na setkání Fyzikálního oddělení Ruské fyzikálně-chemické společnosti rádiový přijímač, který vynalezl.
1895 : Bosche vysílá signál na vzdálenost přibližně jedné míle.
1896 : Guglielmo Marconi se 2. června 1896 uchází o vynález rádia.
1896 A: Tesla vysílá signál na vzdálenost asi 48 kilometrů.
1897 : Guglielmo Marconi přenáší textovou zprávu v morseovce na vzdálenost asi 6 km pomocí rádiového vysílače.
1897 : Tesla podala první ze svých patentů na bezdrátový přenos.
1899 : V Colorado Springs Tesla píše: „Neúspěch metody indukce se zdá být ve srovnání s způsob buzení zemního a vzduchového náboje».
1900 : Guglielmo Marconi nebyl schopen získat patent na vynález rádia ve Spojených státech.
1901 : Marconi přenáší signál přes Atlantský oceán pomocí přístroje Tesla.
1902 : Tesla v. Reginald Fessenden: Konflikt patentu USA č. 21.701 "Systém přenosu signálu (bezdrátový). Selektivní zapínání žárovek, elektronické logické prvky obecně.
1904 : Na Světové výstavě v St. Louis je uděleno ocenění za úspěšný pokus o ovládání motoru vzducholodě o výkonu 0,1 hp. (75 W) z energie přenášené dálkově na vzdálenost menší než 30 m.
1917 : Věž Wardenclyffe, postavená Nikolou Teslou k provádění experimentů s bezdrátovým přenosem vysokého výkonu, je zničena.
1926 : Shintaro Uda a Hidetsugu Yagi publikují první článek " o řízeném směrovém spoji s vysokým ziskem“, dobře známá jako anténa „Yagi-Uda“ nebo anténa „wave channel“.
1961 : William Brown publikuje článek o možnosti přenosu energie pomocí mikrovln.
1964 : William Brown a Walter Cronict demonstrují na kanálu Zprávy CBS model vrtulníku, který přijímá veškerou potřebnou energii z mikrovlnného paprsku.
1968 : Peter Glaser navrhuje bezdrátový přenos sluneční energie z vesmíru pomocí technologie „Power Beam“. Toto je považováno za první popis orbitálního energetického systému.
1973 : První pasivní RFID systém na světě předvedený v Los Alamos National Laboratory.
1975 : Goldstone Deep Space Communications Complex experimentuje s přenosem výkonu desítek kilowattů.
2007 : Výzkumný tým vedený profesorem Marinem Soljachichem z Massachusetts Institute of Technology bezdrátově přenášel na vzdálenost 2 m výkon dostatečný k rozsvícení 60W žárovky s účinností 60W. 40 %, za použití dvou cívek o průměru 60 cm.
2008 : Bombardier nabízí nový bezdrátový přenosový produkt PRIMOVE, výkonný systém pro tramvajové a lehké železniční aplikace.
2008 : Intel reprodukuje experimenty Nikoly Tesly z roku 1894 a skupiny Johna Browna z roku 1988 o bezdrátovém přenosu energie do žárovek s účinnou svítivostí. 75 %.
2009 : Konsorcium zainteresovaných společností s názvem Wireless Power Consortium oznámilo brzké dokončení nového průmyslového standardu pro nízkoenergetické indukční nabíječky.
2009 : Zavádí se průmyslová svítilna, která může bezpečně fungovat a dobíjet bez kontaktu v atmosféře nasycené hořlavým plynem. Tento produkt byl vyvinut norskou společností Wireless Power & Communication.
2009 : Haier Group představila první plně bezdrátový LCD televizor na světě na základě výzkumu profesora Marina Soljacica o bezdrátovém přenosu energie a bezdrátovém domácím digitálním rozhraní (WHDI).

Technologie (ultrazvuková metoda)

Vynález studentů University of Pennsylvania. Poprvé byla instalace představena široké veřejnosti na The All Things Digital (D9) v roce 2011. Stejně jako v jiných způsobech bezdrátového přenosu něčeho se používá přijímač a vysílač. Vysílač vysílá ultrazvuk, přijímač zase přeměňuje slyšené na elektřinu. V době prezentace dosahuje přenosová vzdálenost 7-10 metrů, je nutná přímá viditelnost přijímače a vysílače. Ze známých charakteristik - přenášené napětí dosahuje 8 voltů, ale výsledná síla proudu se neuvádí. Použité ultrazvukové frekvence nemají na člověka žádný vliv. Neexistují ani důkazy o negativních účincích na zvířata.

Metoda elektromagnetické indukce

Technika bezdrátového přenosu elektromagnetické indukce využívá blízké elektromagnetické pole ve vzdálenostech asi jedné šestiny vlnové délky. Energie blízkého pole sama o sobě není záření, ale přesto dochází k určitým ztrátám zářením. Kromě toho jsou zpravidla také odporové ztráty. Vlivem elektrodynamické indukce vytváří střídavý elektrický proud protékající primárním vinutím střídavé magnetické pole, které působí na sekundární vinutí a indukuje v něm elektrický proud. Pro dosažení vysoké účinnosti musí být interakce dostatečně těsná. Jak se sekundární vinutí vzdaluje od primárního, stále více magnetického pole nedosahuje sekundární vinutí. I na relativně krátké vzdálenosti se indukční vazba stává extrémně neefektivní a plýtvá velkou částí přenášené energie.

Elektrický transformátor je nejjednodušší zařízení pro bezdrátový přenos energie. Primární a sekundární vinutí transformátoru nejsou přímo spojeny. Přenos energie se provádí procesem známým jako vzájemná indukce. Hlavní funkcí transformátoru je zvýšit nebo snížit primární napětí. Příkladem využití principu elektrodynamické indukce jsou bezkontaktní nabíječky pro mobilní telefony a elektrické zubní kartáčky. Tuto metodu využívají i indukční vařiče. Hlavní nevýhodou bezdrátového způsobu přenosu je extrémně krátký dosah. Přijímač musí být v těsné blízkosti vysílače, aby s ním mohl efektivně komunikovat.

Použití rezonance poněkud zvyšuje dosah přenosu. Při rezonanční indukci jsou vysílač a přijímač naladěny na stejnou frekvenci. Výkon lze dále zlepšit změnou průběhu budícího proudu ze sinusového na nesinusový přechodový průběh. Pulzní přenos energie probíhá v několika cyklech. Mezi dvěma vzájemně laděnými LC obvody lze tedy přenášet značný výkon s relativně nízkým vazebním činitelem. Vysílací a přijímací cívka jsou zpravidla jednovrstvé solenoidy nebo plochá cívka se sadou kondenzátorů, které umožňují naladit přijímací prvek na frekvenci vysílače.

Běžnou aplikací rezonanční elektrodynamické indukce je nabíjení baterií v přenosných zařízeních, jako jsou laptopy a mobilní telefony, lékařské implantáty a elektrická vozidla. Technika lokalizovaného nabíjení využívá výběr vhodné vysílací cívky ve vícevrstvé struktuře vinutí pole. Rezonance se používá jak v bezdrátové nabíjecí podložce (vysílací smyčka), tak v přijímacím modulu (vestavěném v zátěži), aby byla zajištěna maximální účinnost přenosu energie. Tato přenosová technika je vhodná pro univerzální bezdrátové nabíjecí podložky pro nabíjení přenosné elektroniky, jako jsou mobilní telefony. Tato technika byla přijata jako součást standardu bezdrátového nabíjení Qi.

Rezonanční elektrodynamická indukce se také používá k napájení bezbateriových zařízení, jako jsou štítky RFID a bezkontaktní čipové karty, a také k přenosu elektrické energie z primárního induktoru do spirálového transformátorového rezonátoru Tesla, který je také bezdrátovým vysílačem elektrické energie.

elektrostatická indukce

Střídavý proud může být přenášen vrstvami atmosféry s atmosférickým tlakem nižším než 135 mm Hg. Umění. Proud teče elektrostatickou indukcí spodní atmosférou ve výšce asi 2-3 mil nad mořem a tokem iontů, tedy elektrickým vedením ionizovanou oblastí umístěnou ve výšce nad 5 km. Intenzivní vertikální paprsky ultrafialového záření lze použít k ionizaci atmosférických plynů přímo nad dvěma vyvýšenými terminály, což má za následek vytvoření vysokonapěťových plazmových elektrických vedení vedoucích přímo do vodivých vrstev atmosféry. V důsledku toho se mezi dvěma vyvýšenými terminály vytvoří tok elektrického proudu, který prochází do troposféry, přes ni a zpět na druhý terminál. Elektrická vodivost vrstvami atmosféry je možná díky kapacitnímu výboji plazmatu v ionizované atmosféře.

Nikola Tesla objevil, že elektřina může být přenášena jak zemí, tak atmosférou. V průběhu svého výzkumu dosáhl zapálení lampy na střední vzdálenosti a zaznamenal přenos elektřiny na velké vzdálenosti. Wardenclyffe Tower byla koncipována jako komerční projekt pro transatlantickou bezdrátovou telefonii a stala se skutečnou ukázkou možnosti bezdrátového přenosu elektřiny v celosvětovém měřítku. Instalace nebyla dokončena z důvodu nedostatku finančních prostředků.

Země je přirozený vodič a tvoří jeden vodivý obvod. Zpětná smyčka je realizována přes horní troposféru a spodní stratosféru ve výšce asi 4,5 míle (7,2 km).

Globální systém pro přenos elektřiny bez drátů, takzvaný „World Wireless System“, založený na vysoké elektrické vodivosti plazmatu a vysoké elektrické vodivosti země, navrhl Nikola Tesla na počátku roku 1904 a mohl dobře způsobit tzv. Tunguzský meteorit vzniklý „zkratem“ mezi nabitou atmosférou a zemí.

Celosvětový bezdrátový systém

Rané experimenty slavného srbského vynálezce Nikoly Tesly se týkaly šíření obyčejných rádiových vln, tedy Hertzových vln, elektromagnetických vln šířících se vesmírem.

V roce 1919 Nikola Tesla napsal: „Předpokládá se, že jsem začal pracovat na bezdrátovém přenosu v roce 1893, ale ve skutečnosti jsem předchozí dva roky strávil výzkumem a navrhováním přístrojů. Od samého začátku mi bylo jasné, že úspěchu lze dosáhnout řadou radikálních rozhodnutí. Nejprve měly být vytvořeny vysokofrekvenční generátory a elektrické oscilátory. Jejich energie musela být přeměněna na účinné vysílače a přijímána na dálku správnými přijímači. Takový systém by byl účinný, pokud by byl vyloučen jakýkoli vnější zásah a byla by zajištěna jeho plná exkluzivita. Postupem času jsem si ale uvědomil, že aby zařízení tohoto druhu mohla efektivně fungovat, musí být navržena s ohledem na fyzikální vlastnosti naší planety.

Jednou z podmínek pro vytvoření celosvětového bezdrátového systému je konstrukce rezonančních přijímačů. Jako takový lze použít uzemněný spirálový rezonátor Tesla cívky a zvýšený terminál. Tesla osobně opakovaně předváděl bezdrátový přenos elektrické energie z vysílací do přijímací Teslovy cívky. To se stalo součástí jeho bezdrátového přenosového systému (patent USA č. 1 119 732, Zařízení pro přenos elektrické energie, 18. ledna 1902). Tesla navrhla instalovat více než třicet přijímacích a vysílacích stanic po celém světě. V tomto systému působí snímací cívka jako snižující transformátor s vysokým výstupním proudem. Parametry vysílací cívky jsou shodné s přijímací cívkou.

Cílem celosvětového bezdrátového systému společnosti Tesla bylo spojit přenos energie s vysíláním a směrovou bezdrátovou komunikací, což by odstranilo mnoho vysokonapěťových elektrických vedení a usnadnilo propojení zařízení na výrobu elektřiny v celosvětovém měřítku.

viz také

energetický paprsek

Poznámky

„Elektřina na kolumbijské výstavě“, od Johna Patricka Barretta. 1894, str. 168-169
Experimenty se střídavými proudy o velmi vysoké frekvenci a jejich aplikace na metody umělého osvětlení, AIEE, Columbia College, N.Y., 20. května 1891
Experiments with Alternate Currents of High Potential and High Frequency, IEE Address, Londýn, únor 1892
On Light and Other High Frequency Phenomena, Franklin Institute, Philadelphia, únor 1893 a National Electric Light Association, St. Louis, březen 1893
The Work of Jagdish Chandra Bose: 100 let výzkumu mm-wave
Jagadish Chandra Bose
Nikola Tesla o práci se střídavými proudy a jejich aplikaci v bezdrátové telegrafii, telefonii a přenosu energie, str. 26-29. (Angličtina)
5. června 1899, Nikola Tesla Coloradské jarní poznámky 1899-1900, Nolit, 1978 (anglicky)
Nikola Tesla: Naváděné zbraně a výpočetní technika
Elektrikář(Londýn), 1904 (anglicky)
Skenování minulosti: Historie elektrotechniky z minulosti, Hidetsugu Yagi
Průzkum prvků přenosu energie mikrovlnným paprskem, v roce 1961 IRE Int. Conf. Rec., sv. 9, část 3, str. 93-105
IEEE mikrovlnná teorie a techniky, význačná kariéra Billa Browna
Power from the Sun: Its Future, Science Vol. 162, str. 957-961 (1968)
Patent Solar Power Satellite
Historie RFID
Space Solar Energy Initiative
Bezdrátový přenos energie pro družici solární energie (SPS) (druhý návrh N. Shinohary), Workshop Space Solar Power, Georgia Institute of Technology
W. C. Brown: The History of Power Transmission by Radio Waves: Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on September, 1984, v. 32 (9), str. 1230-1242 (anglicky)
Bezdrátový přenos energie prostřednictvím silně vázaných magnetických rezonancí. Věda (7. června 2007). archivovány,
Získal nový způsob bezdrátového přenosu elektřiny (rus.). MEMBRANA.RU (8. června 2007). Archivováno z originálu 29. února 2012. Získáno 6. září 2010.
Technologie Bombardier PRIMOVE
Intel si představuje bezdrátové napájení pro váš notebook
specifikace bezdrátové elektřiny se blíží ke konci
TX40 a CX40, svítilna a nabíječka schválená pro Ex
Bezdrátový HDTV Haier postrádá dráty, štíhlý profil (video) (anglicky),
Bezdrátová elektřina ohromila své tvůrce (ruština) . MEMBRANA.RU (16. února 2010). Archivováno z originálu 26. února 2012. Získáno 6. září 2010.
Eric Giler předvádí bezdrátovou elektřinu | Video na TED.com
„Nikola Tesla a průměr Země: Diskuse o jednom z mnoha způsobů provozu věže Wardenclyffe,“ K. L. Corum a J. F. Corum, Ph.D. 1996
William Beaty, Yahoo Wireless Energy Transmission Tech Group Message #787, přetištěno v WIRELESS TRANSMISSION THEORY.
Počkejte, James R., Starověká a moderní historie šíření EM pozemních vln," IEEE Antennas and Propagation Magazine, sv. 40, č. 5, říjen 1998.
SYSTÉM PŘENOSU ELEKTRICKÉ ENERGIE, září. 2, 1897, U.S. Patent č. 645,576, březen. 20, 1900.

Zde musím říci, že když jsem 2. září 1897 podával žádosti o přenos energie, ve kterých byl tento způsob zveřejněn, bylo mi již jasné, že nepotřebuji mít terminály v tak vysoké nadmořské výšce, ale nikdy jsem nad svým podpisem neoznámil nic, co bych jako první nedoložil. To je důvod, proč žádné mé tvrzení nebylo nikdy v rozporu a nemyslím si, že bude, protože kdykoli něco zveřejním, nejprve to projdu experimentem, pak z experimentu počítám, a když se setkám teorie a praxe Vyhlašuji výsledky.

V té době jsem si byl naprosto jistý, že bych mohl postavit komerční závod, kdybych nemohl dělat nic jiného než to, co jsem udělal ve své laboratoři na Houston Street; ale už jsem počítal a zjistil, že k aplikaci této metody nepotřebuji velké výšky. Můj patent říká, že rozbíjím atmosféru "na nebo blízko" terminálu. Pokud je moje vodivá atmosféra 2 nebo 3 míle nad elektrárnou, považuji to za velmi blízko terminálu ve srovnání se vzdáleností mého přijímacího terminálu, který může být přes Pacifik. To je prostě výraz. . . .

Nikola Tesla o své práci se střídavými proudy a jejich aplikaci na bezdrátovou telegrafii, telefonii a přenos energie

Bezdrátový přenos pro dodávání elektřiny má schopnost zajistit významný pokrok v průmyslu a aplikacích, které závisí na fyzickém kontaktu konektoru. To zase může být nespolehlivé a vést k selhání. Přenos bezdrátové elektřiny poprvé předvedl Nikola Tesla v 90. letech 19. století. Avšak teprve v posledním desetiletí byla technologie využita do té míry, že nabízí skutečné, hmatatelné výhody pro aplikace v reálném světě. Zejména vývoj rezonančního bezdrátového napájecího systému pro trh spotřební elektroniky ukázal, že indukční nabíjení přináší novou úroveň pohodlí milionům každodenních zařízení.

Dotyčná síla je široce známá pod mnoha termíny. Včetně indukčního přenosu, komunikace, rezonanční bezdrátové sítě a stejné návratnosti napětí. Každá z těchto podmínek v podstatě popisuje stejný základní proces. Bezdrátový přenos elektřiny nebo energie ze zdroje na zátěžové napětí bez konektorů vzduchovou mezerou. Základem jsou dvě cívky – vysílač a přijímač. První je buzen střídavým proudem, aby se vytvořilo magnetické pole, které zase indukuje napětí ve druhém.

Jak daný systém funguje

Základy bezdrátového napájení zahrnují distribuci energie z vysílače do přijímače prostřednictvím oscilujícího magnetického pole. Aby toho bylo dosaženo, stejnosměrný proud dodávaný napájecím zdrojem se převádí na vysokofrekvenční střídavý proud. Se speciálně navrženou elektronikou zabudovanou do vysílače. Střídavý proud aktivuje cívku měděného drátu v dávkovači, která vytváří magnetické pole. Když je druhé (přijímací) vinutí umístěno v těsné blízkosti. Magnetické pole může indukovat střídavý proud v přijímací cívce. Elektronika v prvním zařízení pak převádí střídavý proud zpět na stejnosměrný, který se stává napájecím vstupem.

Schéma bezdrátového přenosu energie

"Síťové" napětí je přeměněno na střídavý signál, který je poté elektronickým obvodem odeslán do cívky vysílače. Protékající vinutím rozdělovače indukuje magnetické pole. Ten se zase může šířit do přijímací cívky, která je v relativní blízkosti. Magnetické pole pak generuje proud protékající vinutím přijímacího zařízení. Proces, kterým se energie rozděluje mezi vysílací a přijímací cívku, se také nazývá magnetická nebo rezonanční vazba. A toho je dosaženo pomocí obou vinutí pracujících na stejné frekvenci. Proud tekoucí v cívce přijímače je obvodem přijímače přeměněn na stejnosměrný. Poté jej lze použít k napájení zařízení.

Co znamená rezonance

Vzdálenost, na kterou lze přenášet energii (nebo výkon), se zvyšuje, pokud cívky vysílače a přijímače rezonují na stejné frekvenci. Stejně jako ladička kmitá v určité výšce a může dosáhnout své maximální amplitudy. Vztahuje se k frekvenci, se kterou předmět přirozeně vibruje.

Výhody bezdrátového přenosu

Jaké jsou výhody? Klady:

snižuje náklady spojené s údržbou přímých konektorů (například v tradičním průmyslovém sběracím kroužku);
větší pohodlí pro nabíjení běžných elektronických zařízení;
bezpečný přenos do aplikací, které musí zůstat hermeticky uzavřené;
elektronika může být zcela skryta, což snižuje riziko koroze v důsledku prvků, jako je kyslík a voda;
spolehlivé a konzistentní napájení rotačních, vysoce mobilních průmyslových zařízení;
poskytuje spolehlivý přenos energie do kritických systémů ve vlhkém, špinavém a pohyblivém prostředí.

Bez ohledu na aplikaci poskytuje odstranění fyzického připojení řadu výhod oproti tradičním kabelovým napájecím konektorům.

Účinnost uvažovaného přenosu energie

Celková účinnost bezdrátového napájecího systému je nejdůležitějším faktorem při určování jeho výkonu. Účinnost systému měří množství energie přenášené mezi zdrojem energie (tj. zásuvkou ve zdi) a přijímacím zařízením. To zase určuje aspekty, jako je rychlost nabíjení a rozsah šíření.

Bezdrátové komunikační systémy se liší svou úrovní účinnosti na základě faktorů, jako je konfigurace a konstrukce cívky, přenosová vzdálenost. Méně účinné zařízení bude generovat více emisí a bude mít za následek méně energie procházející přijímacím zařízením. Technologie bezdrátového přenosu energie pro zařízení, jako jsou chytré telefony, obvykle dosahují 70% výkonu.

Jak se měří účinnost

Ve smyslu jako množství energie (v procentech), která je přenášena ze zdroje energie do přijímacího zařízení. To znamená, že bezdrátový přenos energie pro smartphone s účinností 80 % znamená, že 20 % vstupní energie se ztratí mezi zásuvkou ve zdi a baterií pro nabíjený gadget. Vzorec pro měření efektivity práce je: výkon = odchozí stejnosměrný proud děleno příchozí, získaný výsledek vynásobený 100 %.

Bezdrátové způsoby přenosu energie

Energii lze distribuovat prostřednictvím uvažované sítě téměř ve všech nekovových materiálech, včetně, ale bez omezení na ně. Jsou to pevné látky jako dřevo, plasty, textilie, sklo a cihly, dále plyny a kapaliny. Když kovový nebo elektricky vodivý materiál (tj. umístěný v těsné blízkosti elektromagnetického pole), předmět z něj absorbuje energii a v důsledku toho se zahřívá. To následně ovlivňuje účinnost systému. Takto funguje například indukční vaření neefektivní přenos energie z varné desky vytváří teplo pro vaření.

Pro vytvoření systému bezdrátového přenosu energie je nutné vrátit se k počátkům uvažovaného tématu. Nebo přesněji úspěšnému vědci a vynálezci Nikolovi Teslovi, který vytvořil a nechal si patentovat generátor, který dokáže přebírat energii bez různých materialistických vodičů. Pro implementaci bezdrátového systému je tedy nutné sestavit všechny důležité prvky a díly, ve výsledku bude implementováno malé zařízení.To je zařízení, které kolem sebe vytváří ve vzduchu vysokonapěťové elektrické pole. Zároveň je zde malý příkon, zajišťuje bezdrátový přenos energie na dálku.

Jedním z nejdůležitějších způsobů přenosu energie je indukční vazba. Používá se hlavně pro blízké pole. Vyznačuje se tím, že při průchodu proudu jedním vodičem se na koncích druhého indukuje napětí. Přenos síly se provádí reciprocitou mezi dvěma materiály. Běžným příkladem je transformátor. Mikrovlnný přenos energie jako myšlenku vyvinul William Brown. Celý koncept zahrnuje přeměnu střídavého proudu na vysokofrekvenční energii a její přenos v prostoru a opětovné přepnutí na střídavý proud v přijímači. V tomto systému je napětí generováno pomocí zdrojů mikrovlnné energie. jako je klystron. A tento výkon je přenášen přes vlnovod, který chrání před odraženým výkonem. Stejně jako tuner, který impedanci mikrovlnného zdroje sladí s dalšími prvky. Přijímací část se skládá z antény. Přijímá mikrovlnné napájení a impedanční přizpůsobovací obvod a filtr. Tato přijímací anténa spolu s usměrňovacím zařízením může být dipól. Odpovídá výstupnímu signálu podobným zvukovým upozorněním usměrňovací jednotky. Blok přijímače se také skládá z podobné části skládající se z diod, které se používají k přeměně signálu na stejnosměrnou výstrahu. Tento přenosový systém využívá frekvence v rozsahu 2 GHz až 6 GHz.

Bezdrátový přenos elektřiny, s jehož pomocí generátor realizoval podobné magnetické kmity. Pointa je, že toto zařízení fungovalo díky třem tranzistorům.

Využití laserového paprsku k přenosu energie ve formě světelné energie, která se na přijímacím konci přeměňuje na elektrickou energii. Samotný materiál je přímo napájen pomocí zdrojů, jako je Slunce nebo jakýkoli generátor elektřiny. A v souladu s tím implementuje soustředěné světlo vysoké intenzity. Velikost a tvar paprsku jsou určeny sadou optiky. A toto procházející laserové světlo je přijímáno fotovoltaickými články, které je převádějí na elektrické signály. K přenosu obvykle používá kabely z optických vláken. Stejně jako u základního solárního systému je přijímačem používaným při šíření založeném na laseru pole fotovoltaických článků nebo solární panel. Ty zase dokážou přeměnit nesoudržné na elektřinu.

Základní vlastnosti zařízení

Síla Teslovy cívky spočívá v procesu zvaném elektromagnetická indukce. To znamená, že měnící se pole vytváří potenciál. Způsobuje tok proudu. Když elektřina protéká cívkou drátu, generuje magnetické pole, které určitým způsobem vyplňuje oblast kolem cívky. Na rozdíl od některých jiných vysokonapěťových experimentů, Tesla cívka vydržela mnoho testů a zkoušek. Proces byl poměrně pracný a zdlouhavý, ale výsledek byl úspěšný, a proto vědec úspěšně patentován. Takovou cívku můžete vytvořit za přítomnosti určitých součástí. Pro realizaci jsou zapotřebí následující materiály:

délka 30 cm PVC (čím více, tím lépe);
měděný smaltovaný drát (sekundární drát);
březová deska pro základnu;
2222A tranzistor;
připojovací (primární) vodič;
odpor 22 kΩ;
spínače a spojovací vodiče;
9 voltová baterie.

Fáze implementace zařízení Tesla

Nejprve musíte v horní části trubky umístit malou štěrbinu, abyste omotali jeden konec drátu. Cívku navíjejte pomalu a opatrně, dávejte pozor, abyste nepřekrývali dráty nebo nevytvářeli mezery. Tento krok je nejobtížnější a únavná část, ale vynaložený čas poskytne velmi kvalitní a dobrou cívku. Každých asi 20 otáček jsou kolem vinutí umístěny kroužky maskovací pásky. Fungují jako bariéra. V případě, že se cívka začne rozmotávat. Po dokončení omotejte horní a spodní část vinutí těsnou páskou a nastříkejte na ni 2 nebo 3 vrstvy smaltu.

Poté je třeba k baterii připojit primární a sekundární baterii. Poté - zapněte tranzistor a odpor. Menší vinutí je primární a delší vinutí sekundární. Na horní stranu trubky můžete volitelně nainstalovat hliníkovou kouli. Také připojte otevřený konec sekundáru k přidanému, který bude fungovat jako anténa. Vše musíte vytvořit s velkou opatrností, abyste se po zapnutí nedotkli sekundárního zařízení.

Při vlastním prodeji hrozí nebezpečí požáru. Musíte přepnout vypínač, nainstalovat žárovku vedle zařízení pro bezdrátový přenos energie a užít si světelnou show.

Bezdrátový přenos přes solární systém

Tradiční konfigurace kabelové distribuce energie obvykle vyžadují kabely mezi distribuovanými zařízeními a spotřebitelskými jednotkami. To vytváří mnohá omezení jako náklady na systémovou kabeláž. Ztráty vzniklé při přenosu. Stejně tak odpad v distribuci. Samotný odpor přenosového vedení vede ke ztrátě asi 20-30 % vyrobené energie.

Jeden z nejmodernějších systémů bezdrátového přenosu energie je založen na přenosu sluneční energie pomocí mikrovlnné trouby nebo laserového paprsku. Družice je umístěna na geostacionární oběžné dráze a skládá se z fotovoltaických článků. Přeměňují sluneční světlo na elektrický proud, který se používá k napájení generátoru mikrovln. A podle toho si uvědomuje sílu mikrovln. Toto napětí je přenášeno pomocí rádiové komunikace a přijímáno na základnové stanici. Jedná se o kombinaci antény a usměrňovače. A přeměňuje se zpět na elektřinu. Vyžaduje AC nebo DC napájení. Satelit může přenášet až 10 MW RF výkonu.

Pokud mluvíme o stejnosměrném distribučním systému, pak ani to není možné. Protože vyžaduje konektor mezi napájecím zdrojem a zařízením. Existuje takový obrázek: systém je zcela bez drátů, kde můžete získat střídavý proud v domácnostech bez dalších zařízení. Kde je možné nabíjet mobilní telefon bez nutnosti fyzického připojení do zásuvky. Takový systém je samozřejmě možný. A mnoho moderních výzkumníků se snaží vytvořit něco modernizovaného, zatímco studuje roli vývoje nových metod bezdrátového přenosu elektřiny na dálku. I když z hlediska ekonomické složky nebude pro státy úplně přínosné, když se taková zařízení zavedou všude a nahradí standardní elektřinu elektřinou přírodní.

Počátky a příklady bezdrátových systémů

Tento koncept není skutečně nový. Celý tento nápad vyvinul Nicholas Tesla v roce 1893. Když vyvinul systém osvětlování elektronek pomocí bezdrátových přenosových technik. Je nemožné si představit, že svět existuje bez různých zdrojů nabíjení, které jsou vyjádřeny v hmotné podobě. Umožnit, aby se mobilní telefony, domácí roboty, MP3 přehrávače, počítače, notebooky a další přenosná zařízení nabíjely samy, bez jakýchkoliv dalších připojení, což uživatele osvobodí od neustálých kabelů. Některá z těchto zařízení dokonce nemusí vyžadovat velké množství prvků. Historie bezdrátového přenosu energie je poměrně bohatá, a to především díky vývoji Tesly, Volty aj. Dnes však ve fyzikální vědě zůstávají pouze daty.

Základním principem je přeměna střídavého proudu na stejnosměrné napětí pomocí usměrňovačů a filtrů. A pak - v návratu k původní hodnotě při vysoké frekvenci pomocí měničů. Tento nízkonapěťový, vysoce oscilující střídavý výkon je pak přenášen z primárního transformátoru na sekundární. Převedeno na stejnosměrné napětí pomocí usměrňovače, filtru a regulátoru. Střídavý signál se stává přímým vlivem zvuku proudu. Stejně jako použití sekce můstkového usměrňovače. Přijatý stejnosměrný signál prochází zpětnovazebním vinutím, které funguje jako obvod oscilátoru. Zároveň nutí tranzistor, aby jej vedl do primárního měniče ve směru zleva doprava. Při průchodu proudu zpětnovazebním vinutím teče odpovídající proud do primáru transformátoru ve směru zprava doleva.

Takto funguje přenos energie ultrazvukem. Signál je generován senzorem pro oba půlcykly AC výstrahy. Frekvence zvuku závisí na kvantitativních ukazatelích vibrací obvodů generátoru. Tento střídavý signál se objeví na sekundárním vinutí transformátoru. A když je připojen k převodníku jiného objektu, je střídavé napětí 25 kHz. Přes něj se objeví údaj v redukčním transformátoru.

Toto střídavé napětí je vyrovnáno můstkovým usměrňovačem. A pak filtrováno a regulováno, aby získalo 5V výstup pro řízení LED. Výstupní napětí 12 V z kondenzátoru se používá k napájení stejnosměrného motoru ventilátoru, aby jej poháněl. Přenos elektřiny je tedy z hlediska fyziky poměrně rozvinutá oblast. Jak však ukazuje praxe, bezdrátové systémy nejsou plně vyvinuty a vylepšeny.