Phương thức truyền tải điện không dây

Định luật về sự tương tác của dòng điện, được phát hiện bởi Andre Marie Ampere vào năm 1820, đã đặt nền móng cho sự phát triển hơn nữa của khoa học về điện và từ tính. Sau 11 năm, Michael Faraday đã thực nghiệm xác định rằng một từ trường thay đổi được tạo ra bởi một dòng điện có khả năng tạo ra một dòng điện trong một dây dẫn khác. Vì vậy, nó đã được tạo ra máy biến áp điện đầu tiên.

Năm 1864, James Clerk Maxwell cuối cùng đã hệ thống hóa dữ liệu thực nghiệm của Faraday, tạo cho chúng dạng phương trình toán học chính xác, nhờ đó cơ sở của điện động lực học cổ điển được tạo ra, bởi vì các phương trình này mô tả mối quan hệ của trường điện từ với dòng điện và điện tích.

Năm 1888, Heinrich Hertz đã thực nghiệm xác nhận sự tồn tại của sóng điện từ được Maxwell dự đoán. Máy phát tia lửa của anh ta với một máy băm dựa trên cuộn Rumkorff có thể tạo ra sóng điện từ có tần số lên tới 0,5 gigahertz, có thể nhận được bởi một số máy thu được điều chỉnh cộng hưởng với máy phát.

Các máy thu có thể được đặt ở khoảng cách lên tới 3 mét và khi có tia lửa xuất hiện trong máy phát, tia lửa cũng xuất hiện trong máy thu. Vì vậy, đã được tổ chức thí nghiệm đầu tiên về truyền tải năng lượng điện không dây sử dụng sóng điện từ.

Năm 1891 Nikola Tesla, trong khi nghiên cứu các dòng điện xoay chiều cao áp và tần số cao, ông đi đến kết luận rằng việc chọn cả bước sóng và điện áp hoạt động của máy phát cho các mục đích cụ thể là vô cùng quan trọng và không cần thiết phải làm cho tần số quá cao.

Nhà khoa học lưu ý rằng giới hạn tần số và điện áp thấp hơn tại thời điểm đó anh ta có thể đạt được kết quả tốt nhất là từ 15.000 đến 20.000 dao động mỗi giây với tiềm năng 20.000 volt. Tesla đã nhận được một dòng điện tần số cao và cao áp bằng cách sử dụng phóng điện dao động của tụ điện (xem - Biến áp Tesla). Ông lưu ý rằng loại máy phát điện này phù hợp cho cả sản xuất ánh sáng và truyền tải điện để sản xuất ánh sáng.

Trong giai đoạn từ 1891 đến 1894, nhà khoa học liên tục chứng minh sự truyền và phát sáng không dây của ống chân không trong trường tĩnh điện tần số cao, trong khi lưu ý rằng năng lượng của trường tĩnh điện được đèn hấp thụ, chuyển thành ánh sáng và năng lượng trường điện từ được sử dụng cho cảm ứng điện từ để có được sự tương tự Kết quả chủ yếu được phản ánh, và chỉ một phần nhỏ của nó được chuyển đổi thành ánh sáng.

Ngay cả khi sử dụng cộng hưởng trong truyền dẫn bằng sóng điện từ, một lượng năng lượng điện đáng kể không thể truyền được, nhà khoa học tuyên bố. Mục tiêu của anh trong giai đoạn làm việc này là truyền chính xác một lượng lớn năng lượng điện không dây.

Cho đến năm 1897, song song với công việc của Tesla, nghiên cứu về sóng điện từ được thực hiện bởi: Jagdish Boche ở Ấn Độ, Alexander Popov ở Nga và Guglielmo Marconi ở Ý.

Sau bài giảng công khai của Tesla, Jagdish Bose phát biểu vào tháng 11 năm 1894 tại Calcutta với một cuộc biểu tình về truyền tải điện không dây, nơi ông đốt thuốc súng, truyền năng lượng điện từ xa.

Sau Boche, cụ thể là vào ngày 25 tháng 4 năm 1895, Alexander Popov, sử dụng mã Morse, đã phát đi thông điệp radio đầu tiên và ngày này (ngày 7 tháng 5 theo phong cách mới) hiện được tổ chức hàng năm ở Nga là Ngày phát thanh.

Năm 1896, Marconi, đến Vương quốc Anh, đã thể hiện bộ máy của mình bằng cách truyền tín hiệu 1,5 km từ nóc tòa nhà bưu điện ở London đến một tòa nhà khác sử dụng mã Morse.Sau đó, anh ta đã cải tiến phát minh của mình và quản lý để truyền tín hiệu dọc theo Đồng bằng Salisbury ở khoảng cách 3 km.

Tesla vào năm 1896 truyền và nhận tín hiệu thành công ở khoảng cách giữa máy phát và máy thu khoảng 48 km. Tuy nhiên, cho đến nay không có nhà nghiên cứu nào thành công trong việc truyền một lượng năng lượng điện đáng kể đến một khoảng cách lớn.

Thử nghiệm ở Colorado Springs, vào năm 1899, Tesla viết: "Sự thất bại của phương pháp cảm ứng có vẻ rất lớn so với phương pháp kích thích điện tích của trái đất và không khí". Đây sẽ là khởi đầu của một nghiên cứu của nhà khoa học, nhằm truyền tải điện qua khoảng cách đáng kể mà không cần sử dụng dây dẫn. Vào tháng 1 năm 1900, Tesla sẽ ghi chú trong nhật ký của mình về việc truyền năng lượng thành công vào cuộn dây, "mang đi xa vào cánh đồng", từ đó đèn được cung cấp năng lượng.

Và thành công lớn nhất của nhà khoa học là sự ra mắt vào ngày 15 tháng 6 năm 1903 của tòa tháp Vordencliff trên đảo Long, được thiết kế để truyền năng lượng điện qua một khoảng cách đáng kể với số lượng lớn mà không cần dây dẫn. Cuộn dây thứ cấp nối đất của máy biến áp cộng hưởng, đứng đầu bởi một vòm hình cầu bằng đồng, được cho là kích thích một điện tích của đất và các lớp không khí dẫn điện để trở thành một phần tử của mạch cộng hưởng lớn.

Vì vậy, nhà khoa học đã quản lý để cung cấp năng lượng cho 200 bóng đèn 50 watt ở khoảng cách khoảng 40 km từ máy phát. Tuy nhiên, trên cơ sở tính khả thi về kinh tế, tài chính của dự án đã bị dừng lại bởi Morgan, người ngay từ đầu đã đầu tư tiền vào dự án với mục tiêu nhận thông tin liên lạc không dây, và chuyển năng lượng miễn phí ở quy mô công nghiệp sang khoảng cách vì một doanh nhân không phù hợp với anh ta. Năm 1917, tòa tháp, được thiết kế để truyền năng lượng điện không dây, đã bị phá hủy.

Tìm hiểu thêm về các thí nghiệm của Nikola Tesla tại đây:Phương pháp cộng hưởng truyền năng lượng điện không dây của Nikola Tesla

Rất lâu sau đó, từ 1961 đến 1964, một chuyên gia trong lĩnh vực điện tử vi sóng, William Brown, đã thử nghiệm ở Hoa Kỳ với các đường truyền năng lượng vi sóng.

Năm 1964, lần đầu tiên, ông đã thử nghiệm một thiết bị (kiểu máy bay trực thăng) có khả năng nhận và sử dụng năng lượng vi sóng dưới dạng dòng điện trực tiếp, nhờ một dải ăng ten bao gồm các lưỡng cực nửa sóng, mỗi loại được nạp các điốt Schottky hiệu quả cao. Đến năm 1976, William Brown đã chuyển công suất vi sóng 30 mã lực sang khoảng cách 1,6 km với hiệu suất vượt quá 80%.

Năm 2007, một nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Massachusetts dưới sự chỉ đạo của Giáo sư Marina Solyachich đã có thể truyền năng lượng không dây đến khoảng cách 2 mét. Công suất truyền tải đủ để cung cấp năng lượng cho bóng đèn 60 watt.

Trung tâm của công nghệ của họ (được gọi là WiTricity) nằm ở hiện tượng cộng hưởng điện từ. Máy phát và máy thu là hai cuộn dây đồng có đường kính 60 cm cộng hưởng ở cùng tần số. Máy phát được kết nối với nguồn năng lượng và máy thu được kết nối với đèn sợi đốt. Các mạch được điều chỉnh đến tần số 10 MHz. Máy thu trong trường hợp này chỉ nhận được 40-45% điện năng truyền đi.

Đồng thời, Intel đã trình diễn một công nghệ tương tự để truyền tải điện không dây.

Năm 2010, Tập đoàn Haier, một nhà sản xuất thiết bị gia dụng Trung Quốc, đã tiết lộ tại CES 2010 sản phẩm độc đáo của mình, TV LCD không dây hoàn toàn dựa trên công nghệ này.

Đọc thêm về chủ đề này:Tiêu chuẩn không dây điện tử Qi

Comments

[#1 Nikolay]

Truyền không dây sử dụng lò vi sóng không phải là một tưởng tượng, mà là một thực tế. Hàng chục kilowatt đã được thử nghiệm ở California vào năm 1975. Trong các thí nghiệm, việc truyền năng lượng đến khoảng cách hơn một km đã đạt được. Năm 2008, Tập đoàn Intel đã thử nghiệm lặp lại các thí nghiệm của Nikola Tesla và John Brown. Sử dụng truyền tải điện không dây, đèn sợi đốt với hiệu suất 75% đã được cung cấp.

[#2]

Trong tình trạng khoa học hiện nay, nhu cầu truyền tải điện không dây đơn giản là không có (!) Theo "Động lực học ether chung" Atsyukovsky V.A. nhà nghiên cứu của Viện Khoa học Tự nhiên Nga, mật độ năng lượng ether trong không gian xung quanh chúng ta là khoảng 1,3 * 10 đến 36 độ J mỗi mét khối! Để hiểu giá trị này, cần so sánh với mức tiêu thụ năng lượng hàng năm trên hành tinh Trái đất: theo các chuyên gia, đây là khoảng 10 đến 20 độ Joule! Đó là, năng lượng được lưu trữ chỉ trong 1 milimét khối là đủ cho cả nhân loại trong 13 triệu năm! Do đó, chúng ta được bao quanh bởi một đại dương năng lượng tự do "miễn phí". Nhưng đầu sỏ năng lượng quan tâm đến việc bán nó ... do đó tất cả các vấn đề. Kể từ thời của N. Tesla, đã có các phương pháp lấy năng lượng miễn phí từ môi trường và nhờ có Internet, bạn có thể chế tạo một thiết bị để sử dụng riêng cho công suất cần thiết (bất kỳ) ít nhất 200 kW - (xem phần cài đặt Bolotov).

[#3]

Tôi nghĩ rằng nếu việc truyền năng lượng điện không dây đạt đến mức cao, thì các thợ điện - thợ điện sẽ bị bỏ lại mà không làm việc. Tất cả chúng ta đều biết rằng các tín hiệu của Rostelecom đang bị giảm hoàn toàn. Rốt cuộc, các nhà khai thác di động buộc họ ra ...

[#4]

Gennady,
và một liên kết đến cài đặt này là có thể, nếu không mọi người đều viết một quạc và một quạc.