วิธีการสั่นพ้องของการส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สายโดย Nikola Tesla

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ Nikola Tesla ชาวโครเอเชียจากนั้นทำงานในนิวยอร์กพัฒนาวิธีการใหม่ในการส่งพลังงานไฟฟ้าในระยะทางไกลโดยไม่ต้องใช้สายไฟ ปรากฏการณ์เรโซแนนซ์ไฟฟ้าการศึกษาที่นักวิทยาศาสตร์ให้ความสนใจเป็นพิเศษ ก่อนหน้านี้เขาได้ศึกษาความเป็นไปได้ในการสลับกระแสอย่างเพียงพอและเข้าใจถึงโอกาสทางเทคนิคของการประยุกต์ใช้อย่างชัดเจนแล้ว แต่ขั้นตอนสำคัญต่อไปคือล่วงหน้า - ระบบส่งกำลังแบบไร้สาย.

ตามที่นักวิทยาศาสตร์ในระบบส่งกำลังไฟฟ้าดาวเคราะห์โลกทำหน้าที่เป็นตัวนำไฟฟ้าซึ่งคลื่นนิ่งอาจจะตื่นเต้นโดยใช้ออสซิลเลเตอร์ไฟฟ้า (ระบบออสซิลเลเตอร์ไฟฟ้า) เทสลามาถึงข้อสรุปนี้จากการสังเกตของการรบกวนทางไฟฟ้าที่แพร่กระจายไปทั่วพื้นผิวโลกหลังจากที่มีฟ้าผ่าในช่วงพายุฝนฟ้าคะนอง

เทสลาบันทึกด้วยเครื่องมือของเขาว่าความยาวคลื่นที่เกิดจากการปล่อยสายฟ้าแตกต่างกันไป 25-25 กม. และคลื่นเหล่านี้แพร่กระจายในทุกทิศทางของโลก ไม่เพียงแค่นั้นนักวิทยาศาสตร์ก็ตระหนักว่าคลื่นเหล่านี้ไม่เพียง แต่แพร่กระจายไปยังส่วนที่ห่างไกลที่สุดของโลก แต่ยังมีการสะท้อนจากที่นั่นและความยาวคลื่นนั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับขนาดของโลก

เทสลาตัดสินใจว่าด้วยการสร้างการรบกวนทางไฟฟ้าดังกล่าวเทียมมันเป็นไปได้ที่จะถ่ายโอนพลังงานไฟฟ้าในทุกทิศทางของโลกโดยใช้คุณสมบัตินี้ อย่างไรก็ตามแม้จะมีความเข้าใจในกระบวนการที่สังเกตการใช้งานทางเทคนิคได้กลายเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมที่ซับซ้อน

มันเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความเร็วสูงของการส่งกระแสไฟฟ้าไปยังโลกในขณะที่มันเกิดขึ้นภายใต้สภาพธรรมชาติเนื่องจากขนาดของดาวเคราะห์มีขนาดใหญ่มากและความเป็นไปได้ของการทดลองดูเหมือนฝุ่นเมื่อเทียบกับความสามารถของธรรมชาติ

แต่ในการปรับปรุงวงจรแหล่งจ่ายไฟของออสซิลเลเตอร์ของเขาและดำเนินการวิจัยในห้องปฏิบัติการในที่สุดเทสลาจึงพบทางออกเขาก็เข้าใจวิธีการสร้างการรบกวนทางไฟฟ้าที่ทรงพลังในโลกเพื่อให้อัตราการจ่ายไฟไม่ต่ำกว่าธรรมชาติ

หากขดลวดแบบหลายรอบที่มีความยาวลวดเท่ากับหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นของการแกว่งที่ตื่นเต้นโดย oscillator นั้นมีการลงกราวด์ดีมากและการสั่นสะเทือนเหล่านี้ถูกนำไปใช้กับขดลวดแล้วการสั่นของแรงสูงสุดจะเกิดขึ้นในขด เสียงสะท้อน

ถ้าเอาท์พุทที่สองของขดลวดที่ต่อลงดินดังกล่าวเชื่อมต่อกับวัตถุโลหะที่มีความโค้งเพียงพอเพื่อให้ประจุไม่รั่วไหลสู่ชั้นบรรยากาศรวมทั้งความจุไฟฟ้าที่เหมาะสมและยกวัตถุนี้ให้มีความสูงเพียงพอแล้วประจุที่จุดบนนี้จะเป็นค่าสูงสุด คลื่นไฟฟ้าโหนดซึ่งจะอยู่ที่จุดต่อลงดินและแอนติโนด - ที่ปลายอีกด้านหนึ่งของขดลวดยกขึ้นเป็นความสูง ดังนั้นการทดลองกับวงจรเรโซแนนท์ที่มีกราวด์นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถบรรลุการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าผ่านระบบด้วยความเร็วสูงกว่าสายฟ้าธรรมชาติ

ตัวรับพลังงานนี้เป็นหม้อแปลงอากาศ (ไร้แกน) ขดลวดปฐมภูมิซึ่งเหมือนกับขดลวดส่งกำลังตั้งอยู่ในแนวดิ่งมีขั้วโลหะยกขึ้นและมีการต่อสายดินและขดลวดทุติยภูมิประกอบด้วยลวดหลายเส้นที่ค่อนข้างหนา ตั้งอยู่ใกล้กับจุดสิ้นสุดของขดลวดหลักและทำหน้าที่จัดหาพลังงานให้กับผู้บริโภค

ขั้นตอนของการปรับปรุงตัวรับสัญญาณคือการพัฒนาตัวเรียงกระแสแบบซิงโครนัสซึ่งประกอบด้วยสวิตช์หมุนซึ่งมีวัตถุประสงค์เพื่อชาร์จตัวเก็บประจุที่เอาต์พุตของคอยล์รับซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพการประยุกต์ใช้พลังงานที่ได้รับจากตัวส่งสัญญาณ

ดูเพิ่มเติมที่หัวข้อนี้:อุปกรณ์และหลักการทำงานของหม้อแปลงไฟฟ้าเทสลา

โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทสลาระบุไว้ในบทความของเขาว่าวิธีการส่งพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สายของเขานั้นขึ้นอยู่กับการนำไฟฟ้าและไม่เกี่ยวกับการแผ่รังสี หากระบบนั้นมีพื้นฐานจากการแผ่รังสีมันจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะถ่ายโอนพลังงานจำนวนมากไปยังระยะทางหนึ่ง

พลังงานในระบบเทสลานั้นถูกส่งผ่านทางโลกและขั้วที่ยกขึ้นซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าสูงมากซึ่งมีปฏิสัมพันธ์กับการนำไฟฟ้าของชั้นอากาศและพลังงานที่ส่งผ่านนั้นมีอยู่ทุกหนทุกแห่งบนโลกอันเนื่องมาจากเสียงสะท้อนทางไฟฟ้า

เทสลาสามารถสาธิตสิ่งนี้ได้เมื่อเขาจัดการกับแสง 200 หลอดในระยะทาง 40 กิโลเมตรจากตัวส่ง พลังงานไม่ได้ถูกส่งผ่านด้วยรังสีมันถูกสร้างขึ้นใหม่ในเครื่องรับ นักวิทยาศาสตร์อ้างว่าการพัฒนาเทคโนโลยีของเขานั้นเป็นไปได้ที่จะได้รับพลังงานไฟฟ้าแบบไร้สายในปริมาณที่ต้องการทุกที่ในโลก

อ่านเพิ่มเติม:กระแสไฟฟ้าบรรยากาศเป็นแหล่งพลังงานทางเลือกใหม่