Кафедра компьютерной физики ВНУ им. В. Даля

Беспроводная передача электричества

Беспроводная передача электричества — способ передачи электроэнергии без использования токоведущих элементов в цепи. Обычно основана на индукционном методе или передачи энергии излучением. Одним из первых кто начал заниматься этой проблемой был Никола Тесла ( 1891 патент No. 454,622, «Система электрического освещения»).

Индукционный метод — основан на явлении электромагнитной индукции. Переменное магнитное поле при пересечении им проводника наводит в нем Э.Д.С. Обычно это выглядит так: переменный ток протекающий по первичной обмотке вызывает появление переменного магнитного поля. Оно же в свою очередь пронизывая вторичную обмотку наводит в ней Э.Д.С. По такому принципу работают трансформаторы, индукционные плиты, беспроводные зарядки для мобильных телефонов и т.д. И хотя этот метод довольно прост, он эффективен только на малых расстояниях. На больших же расстояниях его К.П.Д. очень мал. Поднять его может использование явления резонанса – когда и приемник и передатчик настроены на одну частоту. Этот метод используется в радиосвязи, для питания смарт карт и RIFF меток.

При передаче излучением электроэнергию сначала преобразуют в электромагнитные или акустические колебания, потом передают и в точке приема происходит обратное преобразование. Наиболее перспективным направлением считается использование микроволнового и лазерного излучения. Это связанное с малыми потерями в атмосфере, хорошей фокусировкой и острой направленностью излучателей. К сожалению К.П.Д. преобразования таких систем довольно мал.

Для демонстрации беспроводной передачи электричества был собран трансформатор Тесла на радиолампах. Схема его представлена на рисунке:

Схема трансформатора Тесла на радиолампах

Вокруг вторичной обмотки (L3) возникает высокочастотное электромагнитное поле. Именно оно и возбуждает молекулы газа находящиеся в люминесцентной лампе заставляя ее светиться в руках экспериментатора. Подробнее можно посмотреть на видео:

Яндекс.Метрика