Беспроводная передача электричества: От концепций к практическому применению

Ученые из Стэнфорда предложили беспроводной метод зарядки электромобилей. Основными элементами системы являются две индукционные катушки. Одна (приемная) располагается в днище автомобиля, а вторая (передающая) встраивается прямо в дорожное покрытие на месте парковки автомобиля. Если автомобиль припаркован правильно, катушки находятся одна над другой, как на рисунке. К нижней (передающей) катушке подается переменный электрический ток, и катушкой создается переменное магнитное поле. Из-за этого, во второй катушке возникают индуцированные токи, которые и заряжают аккумуляторы электромобиля.

Основной недостаток устройств передающих электричества за счет явления электромагнитной индукции – низкий КПД при удалении приемной и передающей катушки друг от друга. В случае с электромобилем, когда расстояние между катушками не превышает 15 см, кпд будет составлять до 80%. Однако,при увеличении расстояния до 0,5 метров – КПД становится ничтожно малым.

Wireless_power_02

Впрочем, в лабораторных условиях, удается передавать энергию “по воздуху” с высоким КПД и на расстояния больше метра. Так, на фотографии сверху, большая катушка возбуждает индукционные токи в меньшей. Передаваемой энергии хватает, чтобы светилась обыкновенная лампочка накаливания. По заверению разработчиков, КПД системы достигает 75%. Чтобы получить данный результат, катушки должны иметь строго соосное расположение, чуть-чуть зацепить одну из них, и весь эффект теряется.

Сегодня явление электромагнитной индукции все чаще используется для беспроводной зарядки мобильных телефонов и других маломощных устройств. В специальной станции (на фото ее роль выполняет подушечка) находится передающая индукционная катушка, а в устройстве – приемная:

Это катушка, а не спираль - точки А и В соединены между собой с обратной стороны платы.

Это катушка, а не спираль – точки А и В соединены между собой с обратной стороны платы.

Передающая и приемная катушка находятся в непосредственной близости, а высокий КПД при малых мощностях не столь принципиален.

Явление электромагнитной индукции можно использовать и для паразитного получения энергии от мощных источников электромагнитного излучения. На фотографии один из очередных приборов – “чудо-коробок” заряжает пальчиковую батарейку. На самом деле, автор “чудо-коробка” пользуется неосведомленностью людей. Получить хоть какую-то заметную энергию от мобильного телефона на таком расстоянии просто невозможно. А вот с ЛЭП (линий электропередач) энергию подобным образом действительно снимают, только приемники имеют гораздо большие размеры, и эти действия являются противозаконными.

Задание

  1. Почему метод беспроводной передачи электричества за счет явления электромагнитной индукции не получил широкого распространения?
  2. Как устроено зарядное устройство электрических зубных щеток (как на фото)?
  3. Использование электромагнитной энергии ЛЭП считается воровством и преследуется законом. Почему?
  4. Можно ли говорить, что обычные радиоприемники получают электричество от радиостанций?
  5. Какие еще виды беспроводной передачи электричества вы знаете?

One thought on “Беспроводная передача электричества: От концепций к практическому применению

  1. Обратная ссылка Сенсорные экраны Ч.3: Индукционные сенсоры в графических планшетах и Galaxy Note | 15 минут Науки

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>