категории: Препоръчани статии » Интересни факти
Брой преглеждания: 39972
Коментари към статията: 4
Методи за безжично предаване на енергия
Законът за взаимодействието на електрическите токове, открит от Андре Мари Ампер през 1820 г., поставя основата за по-нататъшното развитие на науката за електричеството и магнетизма. След 11 години Майкъл Фарадей експериментално установява, че променящото се магнитно поле, генерирано от електрически ток, е способно да индуцира електрически ток в друг проводник. Така е създадено първи електрически трансформатор.
През 1864 г. Джеймс Клерк Максуел най-накрая систематизира експерименталните данни на Фарадей, придавайки им формата на точни математически уравнения, благодарение на които е създадена основата на класическата електродинамика, защото тези уравнения описват връзката на електромагнитното поле с електрически токове и заряди, а последицата от това трябва да бъде съществуването на електромагнитни вълни.
През 1888 г. Хайнрих Херц експериментално потвърждава съществуването на електромагнитни вълни, предвидени от Максуел. Неговият искрен предавател с чопър, основан на рулона на Рукорф, може да произвежда електромагнитни вълни с честота до 0,5 гигагерца, които биха могли да бъдат получени от няколко приемника, настроени в резонанс с предавателя.
![Хайнрих Херц Хайнрих Херц](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424509596_13.jpg)
Приемниците могат да бъдат разположени на разстояние до 3 метра, а когато в предавателя се появи искра, в приемниците се появиха искри. Така се проведоха първи експерименти върху безжичното предаване на електрическа енергия използване на електромагнитни вълни.
През 1891г Никола Тесла, докато изучава променливи токове с високо напрежение и висока честота, той стига до извода, че е изключително важно да изберете както дължината на вълната, така и работното напрежение на предавателя за конкретни цели и не е необходимо честотата да бъде твърде висока.
Ученият отбелязва, че долната граница на честотите и напреженията, при които по това време той е успял да постигне най-добри резултати, е от 15 000 до 20 000 трептения в секунда с потенциал от 20 000 волта. Тесла получи високочестотен и високо напрежен ток, използвайки осцилаторен разряд на кондензатор (виж - Tesla Трансформатор). Той отбеляза, че този тип електрически предавател е подходящ както за производството на светлина, така и за предаването на електроенергия за производството на светлина.
![Никола Тесла Никола Тесла](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424508574_3.jpg)
В периода от 1891 до 1894 г. ученият многократно демонстрира безжично предаване и светене на вакуумни тръби във високочестотно електростатично поле, като отбелязва, че енергията на електростатичното поле се поглъща от лампата, преобразувана в светлина и енергията на електромагнитното поле, използвана за електромагнитна индукция, за да се получи подобна Резултатът се отразява главно и само малка част от него се превръща в светлина.
Дори при използване на резонанс при предаване с помощта на електромагнитна вълна не може да се предаде значително количество електрическа енергия, твърди ученият. Целта му през този период на работа е била да прехвърля точно голямо количество електрическа енергия безжично.
До 1897 г., паралелно с работата на Tesla, изследванията на електромагнитните вълни се извършват от: Джагдиш Боче в Индия, Александър Попов в Русия и Гуглиелмо Маркони в Италия.
След публичните лекции на Тесла, Джагдиш Босе говори през ноември 1894 г. в Калкута с демонстрация на безжично предаване на електроенергия, където запалва барут, предавайки електрическа енергия на разстояние.
След Boche, а именно на 25 април 1895 г. Александър Попов, използвайки кода на Морс, излъчва първото радио съобщение и тази дата (7 май по нов стил) сега се отбелязва ежегодно в Русия като Ден на радиото.
През 1896 г. Маркони, пристигайки в Обединеното кралство, показа своя апарат, като предаде сигнал на 1,5 километра от покрива на сградата на пощенския офис в Лондон до друга сграда, използвайки кода на Морз.След това той усъвършенства изобретението си и успява да предаде сигнал по равнината Солсбъри вече на разстояние 3 километра.
![Гуглиелмо Маркони Гуглиелмо Маркони](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424509046_9.jpg)
Tesla през 1896 г. успешно предава и приема сигнали на разстояние между предавателя и приемника от около 48 километра. Засега обаче никой от изследователите не е успял да предаде значително количество електрическа енергия на голямо разстояние.
Експериментирайки в Колорадо Спрингс, през 1899 г. Тесла пише: „Провалът на индукционния метод изглежда огромен в сравнение с метода за възбуждане на заряда на земята и въздуха“. Това ще бъде началото на изследванията на учен, насочени към предаване на електричество на значителни разстояния без използване на проводници. През януари 1900 г. Тесла ще направи бележка в дневника си за успешния пренос на енергия към намотката, „отнесена далеч в полето“, от която е захранвана лампата.
![Никола Тесла в Колорадо Спрингс Никола Тесла в Колорадо Спрингс](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424509215_11.jpg)
А най-грандиозният успех на учения ще бъде пускането на 15 юни 1903 г. на кулата Vordencliff на Лонг Айлънд, предназначена да предава електрическа енергия на значително разстояние в големи количества без проводници. Заземената вторична намотка на резонансния трансформатор, покрита с меден сферичен купол, трябваше да възбужда заряд от земни и проводими слоеве въздух, за да се превърне в елемент на голяма резонансна верига.
![Wordencliff Tower на Лонг Айлънд Wordencliff Tower на Лонг Айлънд](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424508519_1.jpg)
Така ученият успял да захрани 200 лампи с мощност 50 вата на разстояние около 40 километра от предавателя. Въз основа на икономическата осъществимост обаче финансирането на проекта беше спряно от Морган, който от самото начало инвестира пари в проекта, за да получи безжична комуникация, и прехвърлянето на безплатна енергия в индустриален мащаб на разстояние, като бизнесмен, категорично не беше подходящ. През 1917 г. кулата, предназначена за безжично предаване на електрическа енергия, е разрушена.
Прочетете повече за експериментите на Никола Тесла тук:Резонансен метод за безжично предаване на електрическа енергия от Никола Тесла
Много по-късно, от 1961 до 1964 г., експерт в областта на микровълновата електроника Уилям Браун експериментира в Съединените щати с пътища за предаване на микровълнова енергия.
![Уилям Браун Уилям Браун](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424508912_7.jpg)
През 1964 г. той за първи път изпробва устройство (модел на хеликоптер), способно да приема и използва микровълнова енергия под формата на постоянен ток, благодарение на антенна решетка, състояща се от полувълнови диполи, всеки от които е натоварен с високоефективни диоди на Шотки. До 1976 г. Уилям Браун е прехвърлил микровълнова мощност от 30 кВт на разстояние 1,6 км с ефективност над 80%.
През 2007 г. изследователски екип в Масачузетския технологичен институт под ръководството на професор Марина Солячич успя да предава безжично енергия на разстояние от 2 метра. Предаваната мощност беше достатъчна за захранване на 60 вата крушка.
![Демонстрация на Intel WREL Демонстрация на Intel WREL](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424508783_5.jpg)
В основата на тяхната технология (наречена WiTricity) се крие явлението електромагнитен резонанс. Предавателят и приемникът са две медни намотки с диаметър 60 см, които резонират на една и съща честота. Предавателят е свързан към енергиен източник, а приемникът е свързан с лампа с нажежаема жичка. Веригите са настроени на честота 10 MHz. Приемникът в този случай получава само 40-45% от предаваната електроенергия.
Приблизително по същото време Intel демонстрира подобна технология за безжично предаване на енергия.
![WiTricity технология WiTricity технология](https://e.imadeself.com/uploads/posts/2015-02/1424508888_6.jpg)
През 2010 г. Haier Group, китайски производител на домакински уреди, представи на CES 2010 своя уникален продукт - напълно безжичен LCD телевизор, базиран на тази технология.
Прочетете също по тази тема:Qi Electronic Power Wireless Standard
Вижте също на e.imadeself.com
: