Enerjinin naqilsiz məsafədə ötürülməsi. İnduksiya ilə naqilsiz cərəyanın ötürülməsi

Elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsi

Elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsi- elektrik dövrəsində keçirici elementlərdən istifadə etmədən elektrik enerjisinin ötürülməsi üsulu. İl ərzində təxminən 40% səmərəliliyi ilə mikrodalğalı diapazonda onlarla kilovat gücündə enerjinin ötürülməsi ilə bağlı uğurlu təcrübələr aparıldı - 1975-ci ildə Qoldstounda, Kaliforniyada və 1997-ci ildə Reunionda Grand Bassin-də Ada (bir kilometrə qədər məsafə, kabel elektrik şəbəkələri çəkmədən kəndin elektrik təchizatı sahəsində tədqiqat). Bu cür ötürülmənin texnoloji prinsiplərinə induktiv (qısa məsafələrdə və nisbətən aşağı güclərdə), rezonans (təmassız smart kartlarda və RFID çiplərində istifadə olunur) və nisbətən uzun məsafələr və güclər üçün (ultrabənövşəyidən mikrodalğaya qədər) istiqamətli elektromaqnit daxildir.

Simsiz enerji ötürülməsinin tarixi

1820 : André Marie Amper, elektrik cərəyanının maqnit sahəsi yaratdığını göstərən qanunu (sonralar kəşf edənin şərəfinə Amper qanunu adlandırıldı) kəşf etdi.
1831 Hekayə: Michael Faraday elektromaqnetizmin mühüm əsas qanunu olan induksiya qanununu kəşf etdi.
1862 : Carlo Matteuchi istifadə edərək elektrik induksiyası ötürülməsi və qəbulu üzrə təcrübələr aparan ilk şəxsdir. düz spiral rulonlar.
1864 : Ceyms Maksvell elektrik, maqnetizm və optika üzrə bütün əvvəlki müşahidələri, təcrübələri və tənlikləri ardıcıl nəzəriyyəyə və elektromaqnit sahəsinin davranışının ciddi riyazi təsvirinə sistemləşdirdi.
1888 : Heinrich Hertz elektromaqnit sahəsinin mövcudluğunu təsdiqlədi. " Elektromaqnit sahəsi yaratmaq üçün cihaz» Hertz mikrodalğalı soba və ya UHF qığılcım "radio dalğası" ötürücüsü idi.
1891 : Nikola Tesla patent nömrəsi ilə RF enerji təchizatı Hertz dalğası ötürücüsünü təkmilləşdirdi. 454.622, "Elektrik İşıqlandırma Sistemi."
1893 : Tesla Çikaqoda keçirilən Kolumbiya Dünya Sərgisi üçün layihədə simsiz flüoresan işıqlandırma nümayiş etdirir.
1894 : Tesla Beşinci Avenyu Laboratoriyasında və daha sonra Nyu-Yorkdakı Hyuston Strit Laboratoriyasında "elektrodinamik induksiya", yəni simsiz rezonans qarşılıqlı induksiyası ilə bir közərmə lampasını simsiz şəkildə yandırır.
1894 : Jagdish Chandra Bose uzaqdan barıt alovlandırır və elektromaqnit dalğalarından istifadə edərək zəngi vuraraq rabitə siqnallarının simsiz göndərilə biləcəyini göstərir.
1895 : A. S. Popov aprelin 25-də (7 may) Rusiya Fizika-Kimya Cəmiyyətinin Fizika şöbəsinin iclasında ixtira etdiyi radioqəbuledicini nümayiş etdirdi.
1895 : Bosche təxminən bir mil məsafəyə siqnal ötürür.
1896 : Guglielmo Marconi 2 iyun 1896-cı ildə radionun ixtirasına müraciət edir.
1896 Cavab: Tesla təxminən 48 kilometr məsafəyə siqnal ötürür.
1897 : Guglielmo Marconi radio ötürücüdən istifadə edərək təxminən 6 km məsafəyə Morze əlifbası ilə mətn mesajı ötürür.
1897 : Tesla simsiz ötürmə patentlərinin ilkini təqdim edir.
1899 : Colorado Springs-də Tesla yazır: “İnduksiya metodunun uğursuzluğu ilə müqayisədə çox böyük görünür. torpaq və hava yükünün həyəcanlandırma üsulu».
1900 : Guglielmo Marconi ABŞ-da radionun ixtirası üçün patent ala bilmədi.
1901 : Markoni Tesla aparatından istifadə edərək Atlantik Okeanı boyunca siqnal ötürür.
1902 : Tesla Reginald Fessendenə qarşı: ABŞ Patentinin №-li Münaqişəsi. 21.701 "Siqnal ötürmə sistemi (simsiz). Közərmə lampalarının seçmə yandırılması, ümumiyyətlə elektron məntiq elementləri.
1904 : Sent-Luis Ümumdünya Sərgisində 0,1 at gücünə malik dirijabl mühərrikini uğurla idarə etməyə cəhdə görə mükafat təklif olunur. (75 Vt) 100 futdan (30 m) az məsafələrə uzaqdan ötürülən gücdən.
1917 : Nikola Tesla tərəfindən yüksək gücün simsiz ötürülməsi üzrə təcrübələr aparmaq üçün tikilmiş Wardenclyffe Tower dağıdılıb.
1926 : Shintaro Uda və Hidetsugu Yagi ilk məqaləni dərc edirlər " yüksək gəlirli yönləndirici əlaqə haqqında”, “Yagi-Uda antenası” və ya “dalğa kanalı” antenası kimi tanınır.
1961 : Uilyam Braun enerjinin mikrodalğalı sobalar vasitəsilə ötürülməsinin mümkünlüyü haqqında məqalə dərc edir.
1964 : William Brown və Walter Cronict kanalda nümayiş etdirirlər CBS Xəbərləri ehtiyac duyduğu bütün enerjini mikrodalğalı şüadan alan helikopter modeli.
1968 : Peter Glaser "Power Beam" texnologiyasından istifadə edərək günəş enerjisinin kosmosdan simsiz ötürülməsini təklif edir. Bu orbital enerji sisteminin ilk təsviri hesab olunur.
1973 : Dünyanın ilk passiv RFID sistemi Los Alamos Milli Laboratoriyasında nümayiş etdirilib.
1975 : Goldstone Dərin Kosmik Rabitə Kompleksi onlarla kilovatlıq elektrik enerjisinin ötürülməsi ilə təcrübə aparır.
2007 : Massaçusets Texnologiya İnstitutundan professor Marin Solyaçiçin rəhbərlik etdiyi tədqiqat qrupu 60 Vt-lıq bir səmərə ilə 60 Vt lampanı yandırmaq üçün kifayət qədər gücü 2 m məsafəyə naqilsiz ötürdü. 60 sm diametrli iki rulondan istifadə edərək 40%.
2008 : Bombardier yeni simsiz ötürmə məhsulu PRIMOVE təklif edir, tramvay və yüngül rels tətbiqləri üçün güclü sistem.
2008 : Intel 1894-cü ildə Nikola Teslanın və 1988-ci ildə Con Braunun qrupunun yüngül səmərəli közərmə lampalarına naqilsiz enerji ötürülməsi üzrə təcrübələrini təkrarlayır. 75%.
2009 : Wireless Power Consortium adlı maraqlı şirkətlərdən ibarət konsorsium aşağı güclü induksiya şarj cihazları üçün yeni sənaye standartının tezliklə başa çatdığını elan etdi.
2009 : Yanan qazla doymuş atmosferdə təmas etmədən təhlükəsiz işləyə və doldura bilən sənaye fənər təqdim edildi. Bu məhsul Norveçin Wireless Power & Communication şirkəti tərəfindən hazırlanmışdır.
2009 : Haier Group, professor Marin Soljacic-in simsiz enerji ötürülməsi və simsiz ev rəqəmsal interfeysi (WHDI) ilə bağlı araşdırmasına əsaslanan dünyanın ilk tam simsiz LCD televizorunu təqdim etdi.

Texnologiya (ultrasəs metodu)

Pensilvaniya Universitetinin tələbələrinin ixtirası. İlk dəfə quraşdırma 2011-ci ildə The All Things Digital (D9) sərgisində geniş ictimaiyyətə təqdim edildi. Bir şeyin simsiz ötürülməsinin digər üsullarında olduğu kimi, qəbuledici və ötürücü istifadə olunur. Transmitter ultrasəs yayır, qəbuledici də öz növbəsində eşidilən şeyi elektrik enerjisinə çevirir. Təqdimat zamanı ötürmə məsafəsi 7-10 metrə çatır, qəbuledicinin və ötürücünün birbaşa görmə xətti tələb olunur. Məlum xüsusiyyətlərdən - ötürülən gərginlik 8 volta çatır, lakin nəticədə cərəyan gücü bildirilmir. İstifadə olunan ultrasəs tezliklərin insanlara heç bir təsiri yoxdur. Heyvanlara mənfi təsir göstərən heç bir sübut yoxdur.

Elektromaqnit induksiya üsulu

Elektromaqnit induksiyası ilə simsiz ötürmə texnikası dalğa uzunluğunun təxminən altıda biri məsafələrində yaxın elektromaqnit sahəsindən istifadə edir. Yaxın sahə enerjisinin özü radiasiyalı deyil, lakin bəzi radiasiya itkiləri hələ də baş verir. Bundan əlavə, bir qayda olaraq, rezistiv itkilər də var. Elektrodinamik induksiyaya görə, birincil sarğıdan axan alternativ elektrik cərəyanı ikincil sarğıda hərəkət edən alternativ bir maqnit sahəsi yaradır və içərisində elektrik cərəyanını induksiya edir. Yüksək effektivliyə nail olmaq üçün qarşılıqlı əlaqə kifayət qədər yaxın olmalıdır. İkincil sarım birincildən uzaqlaşdıqca, daha çox maqnit sahəsi ikincil sarıma çatmır. Nisbətən qısa məsafələrdə belə, induktiv birləşmə son dərəcə səmərəsiz olur və ötürülən enerjinin çox hissəsini israf edir.

Elektrik transformatoru simsiz enerji ötürülməsi üçün ən sadə cihazdır. Transformatorun birincil və ikincil sarımları birbaşa bağlı deyil. Enerjinin ötürülməsi qarşılıqlı induksiya kimi tanınan bir proses vasitəsilə həyata keçirilir. Transformatorun əsas funksiyası birincil gərginliyi artırmaq və ya azaltmaqdır. Cib telefonları və elektrik diş fırçaları üçün təmassız şarj cihazları elektrodinamik induksiya prinsipindən istifadə nümunələridir. İnduksiya sobaları da bu üsuldan istifadə edirlər. Simsiz ötürmə metodunun əsas çatışmazlığı onun son dərəcə qısa diapazonudur. Qəbuledici ötürücü ilə effektiv əlaqə saxlamaq üçün ona yaxın olmalıdır.

Rezonansdan istifadə ötürmə diapazonunu bir qədər artırır. Rezonans induksiyası ilə ötürücü və qəbuledici eyni tezlikə köklənir. Sürücü cərəyanının dalğa formasını sinusoidaldan qeyri-sinusoidal keçici dalğa formalarına dəyişdirməklə performans daha da yaxşılaşdırıla bilər. İmpuls enerji ötürülməsi bir neçə dövr ərzində baş verir. Beləliklə, əhəmiyyətli güc nisbətən aşağı birləşmə faktoru ilə qarşılıqlı olaraq tənzimlənən iki LC sxemi arasında ötürülə bilər. Ötürücü və qəbuledici rulonlar, bir qayda olaraq, bir qatlı solenoidlər və ya qəbuledici elementi ötürücünün tezliyinə uyğunlaşdırmağa imkan verən bir sıra kondansatörlü düz bir rulondur.

Rezonans elektrodinamik induksiyanın ümumi tətbiqi noutbuk və cib telefonları, tibbi implantlar və elektrik nəqliyyat vasitələri kimi portativ cihazlarda batareyaları doldurmaqdır. Lokallaşdırılmış doldurma texnikası çox qatlı sarma sıra strukturunda müvafiq ötürücü bobin seçilməsindən istifadə edir. Maksimum enerji ötürmə səmərəliliyini təmin etmək üçün rezonans həm simsiz doldurma panelində (ötürücü dövrə), həm də qəbuledici modulda (yükə quraşdırılmış) istifadə olunur. Bu ötürmə texnikası cib telefonları kimi portativ elektronikanın doldurulması üçün universal simsiz şarj yastıqları üçün uyğundur. Texnika Qi simsiz şarj standartının bir hissəsi kimi qəbul edilmişdir.

Rezonans elektrodinamik induksiya, həmçinin RFID etiketləri və kontaktsız smart kartlar kimi akkumulyatorsuz cihazları gücləndirmək, həmçinin elektrik enerjisini əsas induktordan elektrik enerjisinin simsiz ötürücüsü olan spiral Tesla transformator rezonatoruna ötürmək üçün də istifadə olunur.

elektrostatik induksiya

Alternativ cərəyan atmosfer təzyiqi 135 mm Hg-dən az olan atmosfer təbəqələri vasitəsilə ötürülə bilər. İncəsənət. Cari dəniz səviyyəsindən təxminən 2-3 mil yüksəklikdə atmosferin aşağı təbəqəsindən elektrostatik induksiya və ion axını ilə, yəni 5 km-dən yuxarı hündürlükdə yerləşən ionlaşmış bölgədən elektrik keçiriciliyi ilə axır. Ultrabənövşəyi radiasiyanın intensiv şaquli şüaları atmosfer qazlarını birbaşa iki qaldırılmış terminalın üstündə ionlaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər, nəticədə birbaşa atmosferin keçirici təbəqələrinə aparan yüksək gərginlikli plazma elektrik xətləri əmələ gəlir. Nəticədə, iki yüksəlmiş terminal arasında troposferə, onun vasitəsilə və yenidən digər terminala keçən elektrik cərəyanı axını yaranır. Atmosferin təbəqələri vasitəsilə elektrik keçiriciliyi ionlaşmış atmosferdə kapasitiv plazma boşalması sayəsində mümkün olur.

Nikola Tesla elektrikin həm yerdən, həm də atmosferdən ötürülə biləcəyini kəşf etdi. Tədqiqatları zamanı o, orta məsafələrdə lampanın alışmasına nail olub və elektrik cərəyanının uzun məsafələrə ötürülməsini qeydə alıb. Wardenclyffe Tower transatlantik simsiz telefoniya üçün kommersiya layihəsi kimi düşünülmüş və qlobal miqyasda elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsi imkanlarının real nümayişinə çevrilmişdir. Kifayət qədər maliyyə olmadığı üçün quraşdırma tamamlanmadı.

Torpaq təbii keçiricidir və bir keçirici dövrə təşkil edir. Qayıdış döngəsi yuxarı troposfer və aşağı stratosfer vasitəsilə təxminən 4,5 mil (7,2 km) yüksəklikdə həyata keçirilir.

Plazmanın yüksək elektrik keçiriciliyinə və yerin yüksək elektrik keçiriciliyinə əsaslanan "Dünya Simsiz Sistemi" adlanan elektrik enerjisini naqilsiz ötürmək üçün qlobal sistem 1904-cü ilin əvvəlində Nikola Tesla tərəfindən təklif edilmişdi və buna səbəb ola bilərdi. Tunguska meteoriti, yüklü atmosferlə yer arasındakı "qısa qapanma" nəticəsində yaranır.

Ümumdünya Simsiz Sistem

Məşhur serb ixtiraçısı Nikola Teslanın ilk təcrübələri adi radiodalğaların, yəni Hertz dalğalarının, kosmosda yayılan elektromaqnit dalğalarının yayılması ilə bağlı idi.

1919-cu ildə Nikola Tesla yazırdı: “Mən 1893-cü ildə simsiz ötürmə üzərində işə başlamalıydım, amma əslində əvvəlki iki ili aparatların tədqiqi və layihələndirilməsinə sərf etdim. Mənə əvvəldən aydın idi ki, bir sıra radikal qərarlar vasitəsilə uğur əldə etmək olar. Əvvəlcə yüksək tezlikli generatorlar və elektrik osilatorları yaradılmalı idi. Onların enerjisi səmərəli ötürücülərə çevrilməli və müvafiq qəbuledicilər tərəfindən məsafədən qəbul edilməli idi. Hər hansı kənar müdaxilə istisna olunarsa və onun tam müstəsnalığı təmin edilərsə, belə bir sistem effektiv olardı. Lakin zaman keçdikcə anladım ki, bu tip cihazların effektiv işləməsi üçün onlar planetimizin fiziki xüsusiyyətləri nəzərə alınmaqla dizayn edilməlidir.

Ümumdünya simsiz sistemin yaradılmasının şərtlərindən biri rezonans qəbuledicilərin qurulmasıdır. Torpaqlanmış Tesla bobininin spiral rezonatoru və yüksək terminal kimi istifadə edilə bilər. Tesla şəxsən dəfələrlə elektrik enerjisinin ötürücüdən qəbuledici Tesla bobininə simsiz ötürülməsini nümayiş etdirdi. Bu, onun simsiz ötürmə sisteminin bir hissəsi oldu (ABŞ Patenti № 1,119,732, Elektrik enerjisinin ötürülməsi üçün aparat, 18 yanvar 1902-ci il). Tesla bütün dünyada otuzdan çox qəbuledici və ötürücü stansiya quraşdırmağı təklif etdi. Bu sistemdə alma bobini yüksək çıxış cərəyanı ilə aşağı endirici transformator kimi çıxış edir. Ötürücü bobinin parametrləri qəbul edən bobinlə eynidir.

Tesla-nın Ümumdünya Simsiz Sisteminin məqsədi enerji ötürülməsini yayım və istiqamətli simsiz rabitə ilə birləşdirmək idi ki, bu da çoxlu yüksək gərginlikli elektrik xətlərini aradan qaldıracaq və qlobal miqyasda elektrik istehsal edən qurğuların bir-birinə qoşulmasını asanlaşdıracaq.

həmçinin bax

enerji şüası

Qeydlər

Con Patrick Barrett tərəfindən "Kolumbiya Sərgisində Elektrik". 1894, səh. 168-169
Çox yüksək tezlikli alternativ cərəyanlarla təcrübələr və onların süni işıqlandırma üsullarına tətbiqi, AIEE, Kolumbiya Kolleci, N.Y., 20 may 1891-ci il
Yüksək Potensial və Yüksək Tezliyin Alternativ Cərəyanları ilə Eksperimentlər, IEE Ünvanı, London, Fevral 1892
İşıq və digər yüksək tezlik hadisələri haqqında, Franklin İnstitutu, Filadelfiya, 1893-cü il fevral və Milli Elektrik İşıq Assosiasiyası, St. Louis, 1893-cü ilin martı
Jagdish Chandra Bose-nin işi: 100 illik mm-dalğa tədqiqatı
Caqadiş Çandra Bose
Nikola Tesla Alternativ Cərəyanlarla İşi və Onların Simsiz Teleqrafiya, Telefoniya və Enerji Ötürülməsinə Tətbiqinə dair, səh. 26-29. (İngilis dili)
5 iyun 1899-cu il, Nikola Tesla Kolorado Bahar Qeydləri 1899-1900, Nolit, 1978 (İngilis dili)
Nikola Tesla: İdarə olunan Silahlar və Kompüter Texnologiyaları
Elektrikçi(London), 1904 (İngilis)
Keçmişi Tarama: Keçmişdən Elektrik Mühəndisliyi Tarixi, Hidetsugu Yagi
Mikrodalğalı şüa ilə enerji ötürülməsi elementlərinin tədqiqi, 1961-ci ildə IRE Int. Konf. Rec., cild 9, hissə 3, səh.93-105
IEEE Mikrodalğalı Nəzəriyyə və Texnikaları, Bill Braunun görkəmli karyerası
Günəşdən gələn güc: gələcəyi, Elm cild. 162, səh. 957-961 (1968)
Günəş Enerjisi Peyk patenti
RFID tarixi
Kosmik Günəş Enerjisi Təşəbbüsü
Günəş Enerjisi Peyki (SPS) üçün simsiz enerji ötürülməsi (N.Şinohara tərəfindən ikinci layihə), Kosmik Günəş Enerjisi Seminarı, Corciya Texnologiya İnstitutu
W. C. Brown: Radio Dalğaları ilə Güc Ötürülməsi Tarixi: Mikrodalğalı Nəzəriyyə və Texnikalar, IEEE Transactions, Sentyabr, 1984, v. 32 (9), səh. 1230-1242 (İngilis dili)
Güclü birləşdirilmiş maqnit rezonansları vasitəsilə simsiz enerji ötürülməsi. Elm (7 iyun 2007). arxivləşdirilmişdir,
Elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsinin yeni üsulunu qazandı (rus.). MEMBRANA.RU (8 iyun 2007-ci il). 29 fevral 2012-ci il tarixində orijinaldan arxivləşdirilmişdir. Alınmışdır 6 sentyabr 2010.
Bombardier PRIMOVE Texnologiyası
Intel laptopunuz üçün simsiz enerji təsəvvür edir
simsiz elektrik spesifikasiyası tamamlanmaq üzrədir
TX40 və CX40, Əvvəllər təsdiqlənmiş məşəl və şarj cihazı
Haier-in simsiz HDTV-də naqillər, incə profil (video) (İngilis dili),
Simsiz elektrik öz yaradıcılarını heyrətləndirdi (rusca). MEMBRANA.RU (16 fevral 2010-cu il). 26 fevral 2012-ci il tarixində orijinaldan arxivləşdirilmişdir. Alınmışdır 6 sentyabr 2010.
Eric Giler simsiz elektrik demoları | Video TED.com saytında
"Nikola Tesla və Yerin diametri: Wardenclyffe Tower-in bir çox iş rejimindən birinin müzakirəsi", K. L. Çorum və J. F. Çorum, Ph.D. 1996
William Beaty, Yahoo Wireless Energy Transmission Tech Group Message #787, WIRELESS TEORY-da təkrar nəşr edilmişdir.
Gözləyin, Ceyms R., Yeraltı dalğaların yayılmasının qədim və müasir tarixi," IEEE Antennalar və Yayılma Jurnalı, Cild. 40, yox. 5 oktyabr 1998-ci il.
ELEKTRİK ENERJİSİNİN VERİLMESİ SİSTEMİ, Sentyabr. 2, 1897, ABŞ Patent nömrəsi 645.576, mart. 20, 1900.

Burada deməliyəm ki, bu metodun açıqlandığı enerjinin ötürülməsi üçün 2 sentyabr 1897-ci il tarixli ərizələri təqdim edərkən, mənim üçün belə yüksəklikdə terminallara ehtiyacım olmadığı artıq aydın idi, amma mən Heç vaxt, imzamın üstündə, ilk sübut etmədiyim bir şey elan etmədim. Elə buna görədir ki, mənim heç bir bəyanatım heç vaxt ziddiyyət təşkil etməyib və belə olacağını da düşünmürəm, çünki nəyisə dərc edəndə əvvəlcə təcrübədən keçirəm, sonra təcrübədən hesablayıram, nəzəriyyə ilə praktika bir araya gələndə Nəticələri elan edirəm.

O zaman mən tam əmin idim ki, Hyuston küçəsindəki laboratoriyamda etdiklərimdən başqa heç nə edə bilməsəm, kommersiya zavodu qura bilərəm; amma mən artıq hesablamışdım və bu metodu tətbiq etmək üçün böyük hündürlüklərə ehtiyacım olmadığını gördüm. Patentim deyir ki, mən atmosferi terminalın "və ya yaxınlığında" parçalayıram. Əgər mənim keçirici atmosferim zavoddan 2 və ya 3 mil hündürlükdədirsə, mən bunu terminala çox yaxın hesab edirəm ki, Sakit okeanın o tayında ola bilən qəbul terminalımın məsafəsi ilə müqayisədə. Bu sadəcə bir ifadədir. . . .

Nikola Tesla Alternativ Cərəyanlarla İşi və Onların Simsiz Teleqrafiya, Telefoniya və Enerji Ötürülməsinə Tətbiqi Haqqında

Tarixə görə, inqilabi texnoloji layihə Teslanın lazımi maliyyə resurslarının olmaması səbəbindən dondurulmuşdu (bu problem alimin Amerikada işlədiyi hər zaman demək olar ki, narahat idi). Ümumiyyətlə, ona əsas təzyiq başqa bir ixtiraçıdan gəldi - DC texnologiyasını təbliğ edən Tomas Edison və şirkətləri, Tesla isə alternativ cərəyanla ("Cari müharibə" adlanan) məşğul idi. Tarix hər şeyi öz yerinə qoydu: indi alternativ cərəyan şəhər elektrik şəbəkələrində demək olar ki, hər yerdə istifadə olunur, baxmayaraq ki, keçmişin əks-sədaları günümüzə çatır (məsələn, bədnam Hyundai qatarlarının sıradan çıxmasının göstərilən səbəblərindən biri birbaşa Ukrayna dəmir yolunun bəzi hissələrində cari elektrik xətləri).

Nikola Teslanın elektriklə təcrübələr apardığı Wardenclyffe Tower (1094-cü il fotoşəkili)

Wardenclyffe qülləsinə gəlincə, əfsanəyə görə, Tesla əsas investorlardan biri olan J.P.-yə nümayiş etdirib. Morgan, dünyanın ilk Niaqara su elektrik stansiyasının və mis zavodlarının (misin məftillərdə istifadə edildiyi bilinir), elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsi üçün işləyən qurğunun səhmdarı, istehlakçılara dəyəri (sənayedə belə qurğular qazanacaq) miqyas) istehlakçılar üçün daha ucuz olan miqyaslı bir sifariş, bundan sonra layihənin maliyyələşdirilməsini məhdudlaşdırdı. Nə olursa olsun, onlar yalnız 90 il sonra, 2007-ci ildə elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsi haqqında ciddi danışmağa başladılar. Elektrik xətlərinin şəhər mənzərəsindən tamamilə yox olmasına hələ çox vaxt qaldığı halda, mobil cihazın simsiz doldurulması kimi xoş xırda şeylər artıq mövcuddur.

Tərəqqi diqqətdən kənarda qaldı

Ən azı iki il əvvəl İT xəbərlərinin arxivinə baxsaq, bu cür kolleksiyalarda bəzi şirkətlərin simsiz şarj cihazlarını inkişaf etdirdiyinə dair yalnız nadir hesabatları tapa bilərik və hazır məhsullar və həllər haqqında bir söz deyil (əsas prinsiplər və ümumi qaydalar istisna olmaqla) sxemlər). Bu gün simsiz şarj artıq super orijinal və ya konseptual bir şey deyil. Bu cür cihazlar güclü və əsas ilə satılır (məsələn, LG MWC 2013-də şarj cihazlarını nümayiş etdirdi), elektrik avtomobilləri üçün sınaqdan keçirildi (Qualcomm bunu edir) və hətta ictimai yerlərdə (məsələn, bəzi Avropa dəmir yolu stansiyalarında) istifadə olunur. Bundan əlavə, artıq elektrik enerjisinin bu cür ötürülməsi üçün bir neçə standart və onları təşviq edən və inkişaf etdirən bir neçə ittifaq mövcuddur.

Oxşar rulonlar mobil cihazların simsiz doldurulmasından məsuldur, onlardan biri telefonda, digəri isə şarj cihazının özündədir.

Ən məşhur belə standart HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, Sony kimi tanınmış şirkətləri və yüzə yaxın başqa təşkilatları özündə birləşdirən Wireless Power Consortium tərəfindən hazırlanmış Qi standartıdır. Bu konsorsium 2008-ci ildə müxtəlif istehsalçıların və markaların cihazları üçün universal şarj cihazı yaratmaq məqsədi ilə təşkil edilmişdir. Standart öz işində baza stansiyası şəbəkədən AC verildikdə elektromaqnit sahəsi yaradan induksiya sarğıdan ibarət olduqda maqnit induksiya prinsipindən istifadə edir. Doldurulan cihazda bu sahəyə reaksiya verən və onun vasitəsilə alınan enerjini batareyanı doldurmaq üçün istifadə olunan birbaşa cərəyana çevirə bilən oxşar bir rulon var (konsorsiumda iş prinsipi haqqında daha çox məlumat əldə edə bilərsiniz). http://www.wirelesspowerconsortium.com/what -we-do/how-it-works/). Bundan əlavə, Qi tələb olunan şarj miqdarını və tələb olunan əməliyyatı bildirmək üçün istifadə edilən şarj cihazları və doldurulacaq cihazlar arasında 2Kb/s rabitə protokolunu dəstəkləyir.

Qi standartına uyğun simsiz enerji doldurma hazırda bir çox smartfonlar tərəfindən dəstəklənir və şarj cihazları bu standartı dəstəkləyən bütün cihazlar üçün universaldır.

Qi-nin də ciddi rəqibi var - AT&T, Duracell, Starbucks, PowerKiss və Powermat Technologies-in daxil olduğu Power Matters Alliance. Bu adlar informasiya texnologiyaları dünyasında (xüsusən də bu texnologiyanı öz müəssisələrində hər yerdə tətbiq etməyə hazırlaşdığı üçün ittifaqda olan Starbucks qəhvə zənciri) heç də ön planda deyil - onlar xüsusilə enerji məsələlərində ixtisaslaşıblar. Bu ittifaq çox keçməmiş, 2012-ci ilin martında IEEE (Elektrik və Elektronika Mühəndisləri İnstitutu) proqramlarından biri çərçivəsində yaradılmışdır. Onlar tərəfindən irəli sürülən PMA standartı qarşılıqlı induksiya prinsipi üzərində işləyir - elektromaqnit induksiyanın xüsusi bir nümunəsi (Qi tərəfindən istifadə olunan maqnit induksiyası ilə qarışdırılmamalıdır), keçiricilərdən birində cərəyan dəyişdikdə və ya elektrik cərəyanında dəyişiklik olduqda. keçiricilərin nisbi mövqeyi birinci keçiricidəki cərəyan tərəfindən yaradılan ikinci, yaradılmış maqnit sahəsinin dövrəsindən keçən maqnit axınını dəyişdirir ki, bu da ikinci keçiricidə elektromotor qüvvənin yaranmasına səbəb olur və (ikinci keçirici qapalı olduqda) induksiya cərəyanı. Qi vəziyyətində olduğu kimi, bu cərəyan daha sonra birbaşa cərəyana çevrilir və batareyaya verilir.

Yaxşı, Samsung, Qualcomm, Ever Win Industries, Gill Industries, Peiker Acustic, SK Telecom, SanDisk və s.-nin daxil olduğu Wireless Power Alliance for Wireless Power haqqında unutmayın. , o cümlədən qeyri-metal səthlərdə işləyəcək və rulonlardan istifadə etməyən şarj cihazlarının inkişafı.

Wireless Power Alyansının məqsədlərindən biri də müəyyən bir yerə və səth növünə bağlanmadan enerji doldurma qabiliyyətidir.

Yuxarıda göstərilənlərin hamısından sadə bir nəticə çıxara bilərik: bir və ya iki ildən sonra müasir cihazların əksəriyyəti ənənəvi şarj cihazlarından istifadə etmədən enerji doldura biləcəklər. Bu vaxt simsiz enerji doldurma gücü əsasən smartfonlar üçün kifayətdir, lakin bu cür qurğular tezliklə planşet və noutbuklar üçün də peyda olacaq (Apple bu yaxınlarda iPad üçün simsiz enerji doldurmağı patentləşdirib). Bu o deməkdir ki, cihazların boşaldılması problemi demək olar ki, tamamilə həll ediləcək - cihazı müəyyən bir yerə qoyun və ya qoyun və hətta əməliyyat zamanı onu doldurur (və ya gücdən asılı olaraq daha yavaş boşalır). Zaman keçdikcə onların diapazonunun genişlənəcəyinə şübhə yoxdur (indi cihazın yerləşdiyi xüsusi döşək və ya dayaqdan istifadə etməlisiniz və ya çox yaxın olmalıdır) və onlar hər yerdə avtomobillərdə, qatarlarda və hətta, ola bilsin, təyyarələr.

Yaxşı, və daha bir nəticə - çox güman ki, onları təşviq edən müxtəlif standartlar və ittifaqlar arasında növbəti format müharibəsindən qaçmaq mümkün olmayacaq.

Məftillərdən qurtulacağıq?

Cihazların simsiz doldurulması, əlbəttə ki, yaxşı bir şeydir. Lakin ondan yaranan qüdrət yalnız bəyan edilmiş məqsədlər üçün kifayətdir. Bu texnologiyaların köməyi ilə böyük məişət cihazlarının işləməsini demirəm, hətta bir evi işıqlandırmaq hələ mümkün deyil. Buna baxmayaraq, elektrik enerjisinin yüksək güclü simsiz ötürülməsi üzrə eksperimentlər aparılır və onlar başqa şeylərlə yanaşı, Teslanın materiallarına əsaslanır. Alimin özü bütün dünyada (burada, çox güman ki, o dövrdə inkişaf etmiş ölkələr nəzərdə tutulurdu ki, bu da indikindən xeyli kiçik idi) enerji ötürülməsini yayım və istiqamətli simsiz rabitə ilə birləşdirəcək 30-dan çox qəbuledici və ötürücü stansiyanın quraşdırılmasını təklif etdi. çoxsaylı yüksək gərginlikli ötürücü xətlərdən qurtulmağa imkan verəcək və qlobal miqyasda elektrik enerjisi istehsal edən qurğuların qarşılıqlı əlaqəsini təşviq edəcək.

Bu gün simsiz enerji ötürülməsi problemini həll etmək üçün bir neçə üsul var, lakin onların hamısı bu günə qədər qlobal miqyasda əhəmiyyətsiz nəticələr əldə etməyə imkan verir; Bu, heç kilometrə də yaxın deyil. Ultrasəs, lazer və elektromaqnit ötürülməsi kimi üsullar əhəmiyyətli məhdudiyyətlərə malikdir (qısa məsafələr, ötürücülərin birbaşa görünməsi ehtiyacı, onların ölçüsü və elektromaqnit dalğaları vəziyyətində çox aşağı effektivlik və güclü bir sahədən sağlamlığa zərər). Buna görə də, ən perspektivli inkişaflar maqnit sahəsinin, daha doğrusu, rezonanslı maqnit qarşılıqlı təsirinin istifadəsi ilə bağlıdır. Onlardan biri MIT professoru Marin Solyaçiç və onun bir sıra həmkarları tərəfindən təsis edilmiş WiTricity korporasiyası tərəfindən hazırlanmış WiTricity-dir.

Belə ki, 2007-ci ildə onlar 2 m məsafədə 60 Vt gücündə cərəyan ötürə bildilər.Bir lampanı yandırmaq kifayət idi və səmərəliliyi 40% idi. Lakin istifadə edilən texnologiyanın mübahisəsiz üstünlüyü ondan ibarət idi ki, o, praktiki olaraq canlılarla (müəlliflərin fikrincə, sahənin gücü maqnit rezonans tomoqrafiyasının nüvəsində hökmranlıq edəndən 10 min dəfə zəifdir) və ya tibbi avadanlıqla qarşılıqlı əlaqədə olmur. (kardiostimulyator və s.) və ya digər radiasiya ilə, yəni eyni Wi-Fi-nin işinə mane olmayacaq.

Ən maraqlısı odur ki, WiTricity sisteminin səmərəliliyinə təkcə rulonların ölçüsü, həndəsəsi və qurulması, eləcə də aralarındakı məsafə deyil, həm də istehlakçıların sayı və müsbət mənada təsir göstərir. Ötürücü "antenanın" hər iki tərəfində 1,6 ilə 2,7 m məsafədə yerləşdirilən iki qəbuledici qurğu ayrı-ayrılıqda olduğundan 10% daha yaxşı səmərəlilik göstərdi - bu, bir çox cihazı bir enerji mənbəyinə birləşdirmək problemini həll edir.

Əslində, o, 1970-ci illərdə NATO və ABŞ-ın kameralı pilotsuz təyyarələrlə İraqın (Liviya, Suriya və s.) daimi hava patrulları, 24 saat onlayn rejimdə "terrorçuları" ovlamaq (və ya düzəltmək) xəyallarını texniki olaraq həyata keçirdi. .

1968-ci ildə amerikalı kosmik tədqiqat mütəxəssisi Peter E. Glaser geostasionar orbitdə böyük günəş panellərini yerləşdirməyi və onların yaratdığı enerjini (5-10 GVt səviyyəsi) yaxşı fokuslanmış mikrodalğalı radiasiya şüası ilə Yer səthinə ötürməyi təklif etdi. onu texniki tezlikli düz və ya dəyişən cərəyanın enerjisinə çevirir və istehlakçılara paylayır.

Belə bir sxem, günün vaxtından və hava şəraitindən asılı olmayaraq, geostasionar orbitdə mövcud olan intensiv günəş radiasiya axınından (~ 1,4 kVt/kv.m) istifadə etməyə və alınan enerjini fasiləsiz olaraq Yer səthinə ötürməyə imkan verdi. . Ekvator müstəvisinin ekliptik müstəviyə 23,5 dərəcə bucaqla təbii meylinə görə, geostasionar orbitdə yerləşən peyk, yaz günlərinə yaxın qısa müddətlər istisna olmaqla, demək olar ki, davamlı olaraq günəş şüalarının axını ilə işıqlandırılır. və payız bərabərliyi, bu peyk Yerin kölgəsinə düşəndə. Bu müddətləri dəqiq proqnozlaşdırmaq olar və ümumilikdə onlar ilin ümumi uzunluğunun 1%-ni keçmir.

Mikrodalğalı şüanın elektromaqnit salınımlarının tezliyi sənayedə, elmi tədqiqatlarda və tibbdə istifadə üçün ayrılmış diapazonlara uyğun olmalıdır. Əgər bu tezlik 2,45 GHz olaraq seçilərsə, o zaman qalın buludlar və güclü yağıntılar da daxil olmaqla meteoroloji şərait enerji ötürülməsinin səmərəliliyinə az təsir göstərir. 5.8 GHz diapazonu cazibədardır, çünki o, ötürücü və qəbuledici antenaların ölçüsünü azaltmağa imkan verir. Bununla belə, burada meteoroloji şəraitin təsiri artıq əlavə araşdırma tələb edir.

Mikrodalğalı elektronikanın hazırkı inkişaf səviyyəsi bizə mikrodalğalı şüa ilə geostasionar orbitdən Yer səthinə enerji ötürülməsinin kifayət qədər yüksək səmərəliliyindən danışmağa imkan verir - təxminən 70% ÷ 75%. Bu halda, ötürücü antenanın diametri adətən 1 km seçilir və yerüstü rektenna 35 dərəcə enlik üçün 10 km x 13 km ölçülərə malikdir. Çıxış gücü 5 GVt olan SCES, ötürücü antenanın mərkəzində 23 kVt/m², qəbuledici antenanın mərkəzində - 230 Vt/m² şüalanmış güc sıxlığına malikdir.

SCES ötürücü antenası üçün müxtəlif tipli bərk hallı və vakuumlu mikrodalğalı generatorlar tədqiq edilmişdir. Uilyam Braun xüsusilə göstərdi ki, sənaye tərəfindən yaxşı mənimsənilmiş, mikrodalğalı sobalar üçün nəzərdə tutulmuş maqnetronlar, SCES-in antenna massivlərinin ötürülməsində də istifadə edilə bilər, əgər onların hər biri öz mənfi əks əlaqə sxemi ilə təmin olunarsa. xarici sinxronizasiya siqnalına (Maqnetron İstiqamətli Gücləndirici - MDA deyilir).

SCES sahəsində ən fəal və sistemli araşdırma Yaponiya tərəfindən aparılıb. 1981-ci ildə professorlar M. Naqatomo (Makoto Naqatomo) və S. Sasakinin (Susumu Sasaki) rəhbərliyi altında Yaponiyanın Kosmik Tədqiqatlar İnstitutunda 10 MVt gücə malik SCES prototipinin hazırlanması üçün tədqiqatlara başlanıldı. mövcud buraxılış aparatlarından istifadə etməklə yaradılmışdır. Belə bir prototipin yaradılması texnoloji təcrübə toplamağa və kommersiya sistemlərinin formalaşması üçün zəmin hazırlamağa imkan verir.

Layihə SKES2000 (SPS2000) adlandırıldı və dünyanın bir çox ölkəsində tanındı.

2008-ci ildə Massaçusets Texnologiya İnstitutunun (MIT) fizika üzrə dosenti Marin Soljaçiç cib telefonunun davamlı siqnalı ilə şirin yuxudan oyandı. "Telefon dayanmadı, onu şarj etməyi tələb etdi" dedi Soljacic. Yorğun və ayağa qalxmaq fikrində deyil, o, evdə bir dəfə telefonun öz-özünə doldurulmağa başlayacağını xəyal etməyə başladı.

2012-2015-ci illərdə Vaşinqton Universitetinin mühəndisləri Wi-Fi-dan portativ cihazları gücləndirmək və qacetləri doldurmaq üçün enerji mənbəyi kimi istifadə etməyə imkan verən texnologiya hazırlayıblar. Texnologiya artıq Popular Science jurnalı tərəfindən 2015-ci ilin ən yaxşı yeniliklərindən biri kimi tanınıb. Simsiz məlumat ötürmə texnologiyasının hər yerdə yayılması özü əsl inqilab etdi. İndi isə Vaşinqton Universitetinin tərtibatçılarının (Power Over WiFi-dan) adlandırdıqları hava üzərindən simsiz enerji ötürülməsinin növbəsidir.

Sınaq mərhələsində tədqiqatçılar aşağı tutumlu litium-ion və nikel-metal hidrid batareyalarını uğurla doldura biliblər. Asus RT-AC68U marşrutlaşdırıcısından və ondan 8,5 metr məsafədə yerləşən bir neçə sensordan istifadə etməklə. Bu sensorlar sadəcə olaraq elektromaqnit dalğasının enerjisini 1,8-2,4 volt gərginlikli birbaşa cərəyana çevirir ki, bu da mikrokontrollerlər və sensor sistemləri gücləndirmək üçün lazımdır. Texnologiyanın özəlliyi ondan ibarətdir ki, işçi siqnalın keyfiyyəti pisləşmir. Routeri yenidən yandırmaq kifayətdir və siz onu həmişəki kimi istifadə edə bilərsiniz, üstəlik aşağı güclü cihazlara enerji verə bilərsiniz. Bir nümayiş marşrutlaşdırıcıdan 5 metrdən çox məsafədə yerləşən kiçik, aşağı ayırdetmə qabiliyyətinə malik gizli müşahidə kamerasını uğurla gücləndirdi. Sonra Jawbone Up24 fitnes izləyicisi 41% yükləndi, 2,5 saat çəkdi.

Bu proseslərin niyə şəbəkə rabitə kanalının keyfiyyətinə mənfi təsir göstərmədiyi ilə bağlı çətin suallara tərtibatçılar cavab verdilər ki, bu, işıqlandırılmış bir marşrutlaşdırıcının boş məlumat ötürmə kanallarında işləyərkən enerji paketləri göndərməsi səbəbindən mümkün olur. Onlar sükut dövrlərində enerjinin sadəcə olaraq sistemdən xaricə axdığını və əslində onun aşağı gücə malik cihazların güclənməsinə yönəldilə biləcəyini aşkar etdikdə belə qərara gəliblər.

Tədqiqat zamanı altı evdə PoWiFi sistemi yerləşdirilib və sakinlər adi qaydada internetdən istifadə etməyə dəvət olunub. Veb səhifələri yükləyin, yayımlanan videoya baxın və sonra onlara nəyin dəyişdiyini söyləyin. Nəticədə şəbəkə performansının heç bir şəkildə dəyişmədiyi ortaya çıxdı. Yəni İnternet həmişəki kimi işləyirdi və əlavə edilmiş variantın olması nəzərə çarpmırdı. Və bunlar Wi-Fi üzərindən nisbətən az miqdarda enerji toplanan ilk sınaqlar idi.

Gələcəkdə PoWiFi texnologiyası məişət texnikası və hərbi texnikaya quraşdırılmış sensorları simsiz idarə etmək və uzaqdan doldurma/doldurma həyata keçirmək üçün yaxşı xidmət göstərə bilər.

İHA-lar üçün enerjinin ötürülməsi (çox güman ki, artıq texnologiya və ya daşıyıcı təyyarədən):

Fikir olduqca cazibədar görünür. Bugünkü 20-30 dəqiqəlik uçuş vaxtı əvəzinə:
→
→

→ Intel, Ledi Qaqanın ABŞ Super Kubokunun fasiləsi zamanı dron şousunu həyata keçirdi-
dronları simsiz doldurmaqla 40-80 dəqiqə qazanın.

İcazə ver izah edim:
-m/y dronların mübadiləsi hələ də zəruridir (swarm alqoritmi);
- m/y dronların və təyyarələrin (uterin) mübadiləsi də zəruridir (idarəetmə mərkəzi, bilik bazasının korreksiyası, yenidən hədəfləmə, aradan qaldırılması əmri, "dost atəşinin qarşısının alınması", kəşfiyyat məlumatlarının ötürülməsi və istifadə üçün əmrlər).

Növbəti sırada kim var?

Qeyd: Tipik WiMAX baza stansiyası təqribən +43 dBm (20 Vt), mobil stansiya isə adətən +23 dBm (200 mVt) şüalanır.

Bəzi ölkələrdə sanitar-yaşayış zonasında mobil baza stansiyalarından (900 və 1800 MHz, bütün mənbələrdən ümumi səviyyə) radiasiyanın icazə verilən səviyyələri kəskin şəkildə fərqlənir:
Ukrayna: 2,5 µW/sm². (Avropada ən sərt sanitariya standartı)
Rusiya, Macarıstan: 10 µW/sm².
Moskva: 2.0 µW/sm². (norma 2009-cu ilin sonuna qədər mövcud idi)
ABŞ, Skandinaviya ölkələri: 100 µW/sm².

Rusiya Federasiyasında radiotelefon istifadəçiləri üçün mobil radiotelefonlardan (MRT) müvəqqəti icazə verilən səviyyə (TDU) 10 μW / sm² (Bölmə IV - Mobil quru radio stansiyaları üçün gigiyenik tələblər SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1190-03) .

ABŞ-da Sertifikat Federal Rabitə Komissiyası (FCC) tərəfindən maksimum SAR səviyyəsi 1,6 Vt/kq-dan çox olmayan mobil cihazlar üçün verilir (bundan əlavə, udulmuş radiasiya gücü insan toxumasının 1 qramına qədər azalır).

Avropada Qeyri-İonlaşdırıcı Radiasiyadan Mühafizə Komissiyasının (ICNIRP) beynəlxalq direktivinə əsasən, mobil telefonun SAR dəyəri 2 Vt/kq-dan çox olmamalıdır (10 qram insan toxumasına udulmuş şüalanma gücü ilə).

Bu yaxınlarda Böyük Britaniyada 10 Vt/kq səviyyəsi təhlükəsiz SAR səviyyəsi hesab olunurdu. Oxşar mənzərə digər ölkələrdə də müşahidə olunub. Standartda qəbul edilən maksimum SAR dəyərini (1,6 Vt/kq) hətta təhlükəsiz şəkildə “sərt” və ya “yumşaq” standartlara aid etmək olmaz. Həm ABŞ-da, həm də Avropada qəbul edilmiş SAR dəyərini təyin etmək üçün standartlar (sözügedən cib telefonlarından mikrodalğalı radiasiyanın bütün tənzimlənməsi yalnız istilik effektinə əsaslanır, yəni insan toxumalarının istiləşməsi ilə bağlıdır).

TAM xaos.

Tibb hələ suala dəqiq cavab verməyib: mobil / WiFi zərərlidir və nə qədərdir? Bəs mikrodalğalı texnologiya ilə elektrik enerjisinin simsiz ötürülməsi haqqında nə demək olar?

Burada güc vat və mil vatt deyil, artıq kVtdır ...

Linklər, istifadə olunan sənədlər, fotoşəkillər və videolar:
"(RADIOELEKTRONİKA JURNALI!" N 12, 2007 (KOSMOSTDAN ELEKTRİK GÜCÜ - GÜNƏŞ KOSMİ ELEKTRİK stansiyaları, V. A. Banke)
“Mikrodalğalı elektronika - kosmik enerjidə perspektivlər” V. Banke, t.ü.f.d.
www.nasa.gov
www. whdi.org
www.defense.gov
www.witricity.com
www.ru.pinterest.com
www. raytheon.com
www. ausairpower.net
www. wikipedia.org
www.slideshare.net
www.homes.cs.washington.edu
www.dailywireless.org
www.digimedia.ru
www. powercoup.by
www.researchgate.net
www. proelectro.info
www.youtube.com

Bu, demək olar ki, 2,5 sm məsafədə heç bir naqilsiz bir lampanı gücləndirə bilən sadə bir dövrədir! Bu dövrə həm gücləndirici çevirici, həm də simsiz enerji ötürücüsü və qəbuledicisi kimi çıxış edir. Hazırlanması çox asandır və mükəmməlləşdirilərsə, müxtəlif üsullarla istifadə edilə bilər. Beləliklə, başlayaq!

Addım 1. Lazımi materiallar və alətlər.

NPN tranzistoru. Mən 2N3904 istifadə etdim, lakin siz BC337, BC547 və s. kimi istənilən NPN tranzistorundan istifadə edə bilərsiniz. (Hər hansı bir PNP tranzistoru işləyəcək, sadəcə əlaqələrin polaritesinə diqqət yetirin.)
Sarma və ya izolyasiya edilmiş tel. Təxminən 3-4 metr tel kifayət qədər olmalıdır (dolama telləri, sadəcə çox nazik emaye izolyasiyası olan mis tellər). Transformatorlar, dinamiklər, mühərriklər, rölelər və s. kimi əksər elektron cihazların məftilləri işləyəcək.
1 kOhm müqaviməti olan rezistor. Bu rezistor həddindən artıq yüklənmə və ya həddindən artıq istiləşmə zamanı tranzistoru yanmaqdan qorumaq üçün istifadə olunacaq. 4-5 kΩ-a qədər daha yüksək müqavimət dəyərlərindən istifadə edə bilərsiniz. Rezistordan istifadə etməmək mümkündür, lakin batareyanın daha tez boşalması riski var.
İşıq yayan diod. Mən 2 mm ultra parlaq ağ LED istifadə etdim. İstənilən LED istifadə edə bilərsiniz. Əslində burada LED-in məqsədi yalnız dövrənin sağlamlığını göstərməkdir.
AA ölçülü batareya, 1,5 volt. (Tranzistoru zədələmək istəmədiyiniz halda yüksək gərginlikli batareyalardan istifadə etməyin.)

Tələb olunan alətlər:

1) Qayçı və ya bıçaq.

2) Lehimləmə dəmiri (Opsiyonel). Lehimləmə dəmiriniz yoxdursa, sadəcə telləri bükə bilərsiniz. Mən bunu lehimləmə dəmirim olmayanda etdim. Əgər dövrəni lehimləmədən sınamaq istəyirsinizsə, çox xoş gəlmisiniz.

3) Almaq (İstəyə görə). Telin üzərindəki izolyasiyanı yandırmaq üçün alışqandan istifadə edəcəyik və sonra qalan izolyasiyanı qırmaq üçün qayçı və ya bıçaqdan istifadə edəcəyik.

Addım 2: Necə olduğunu görmək üçün videoya baxın.

Addım 3: Bütün addımların qısaca təkrarlanması.

Beləliklə, ilk növbədə naqilləri götürməlisiniz və yuvarlaq silindrik bir obyektin ətrafında 30 döngə ilə bir rulon düzəldin. Gəlin bu sarğı A adlandıraq. Eyni dəyirmi cisimlə ikinci sarğı hazırlamağa başlayın. 15-ci döngəni sardıqdan sonra, teldən bir döngə şəklində bir budaq yaradın və sonra rulonda başqa 15 növbə sarın. Beləliklə, indi iki ucu və bir budağı olan bir rulonunuz var. Gəlin bu sarğı B adlandıraq. Naqillərin uclarına düyünlər bağlayın ki, onlar öz-özünə açılmasın. İzolyasiyanı naqillərin uclarında və hər iki rulonda budaqda yandırın. İzolyasiyanı soymaq üçün qayçı və ya bıçaqdan da istifadə edə bilərsiniz. Hər iki rulonun diametrinin və dönmə sayının bərabər olduğundan əmin olun!

Transistoru qurun: tranzistoru götürün və düz tərəfi yuxarı və sizə baxacaq şəkildə yerləşdirin. Soldakı pin emitterə, orta sancaq əsas pin, sağdakı pin isə kollektora birləşdiriləcək. Bir rezistor götürün və uclarından birini tranzistorun əsas terminalına birləşdirin. Rezistorun digər ucunu götürün və onu B bobininin bir ucuna (kranın yox) birləşdirin. B bobininin digər ucunu götürün və onu tranzistorun kollektoruna birləşdirin. İstəyirsinizsə, kiçik bir tel parçasını tranzistorun emitentinə qoşa bilərsiniz (Bu, Emitentin uzantısı kimi işləyəcək.)

Qəbuledicini quraşdırın. Qəbuledici yaratmaq üçün Bobin A götürün və uclarını LED-in müxtəlif sancaqlarına bağlayın.

Planınız var!

Addım 4: Sxematik diaqram.

Burada əlaqəmizin sxematik diaqramını görürük. Diaqramdakı bəzi simvolları bilmirsinizsə, narahat olmayın. Aşağıdakı şəkillər hər şeyi göstərir.

Addım 5. Dövrə birləşmələrinin çəkilməsi.

Burada dövrəmizin birləşmələrinin izahlı rəsmini görürük.

Addım 6. Sxemdən istifadə.

Sadəcə olaraq B bobininin bir qolunu götürün və onu batareyanın müsbət ucuna qoşun. Akkumulyatorun mənfi qütbünü tranzistorun emitentinə qoşun. İndi LED bobini B bobininə yaxınlaşdırsanız, LED yanır!

Addım 7. Bunun elmi izahı necədir?

(Sadəcə bu hadisənin elmini sadə sözlər və bənzətmələrlə izah etməyə çalışacağam və bilirəm ki, səhv edə bilərəm. Bu hadisəni düzgün izah etmək üçün mən bacarmadığım bütün təfərrüatlara varmalı olacağam. etmək, ona görə də sxemi izah etmək üçün sadəcə analogiyaları ümumiləşdirmək istəyirəm).

İndicə yaratdığımız ötürücü dövrə Osilator dövrəsidir. Ola bilsin ki, siz Joule Thief adlanan dövrə haqqında eşitmisiniz və bu dövrə bizim yaratdığımız dövrə ilə çox oxşardır. Joule Thief sxemi 1,5 voltluq batareyadan enerji alır, daha yüksək gərginlikdə, lakin onların arasında minlərlə intervalla güc verir. LED-in yanması üçün yalnız 3 volt lazımdır, lakin bu dövrədə 1,5 voltluq batareya ilə yaxşı işıqlandırıla bilər. Beləliklə, Joule Thief dövrəsi gərginliyi artıran çevirici və həmçinin emitent kimi tanınır. Yaratdığımız dövrə həm də emitent və gərginlik artırıcı çeviricidir. Ancaq sual yarana bilər: "Uzaqdan LED-i necə işıqlandırmaq olar?" Bu induksiya ilə bağlıdır. Bunu etmək üçün, məsələn, bir transformatordan istifadə edə bilərsiniz. Standart transformatorun hər iki tərəfində bir nüvə var. Fərz edək ki, transformatorun hər tərəfindəki naqil ölçüdə bərabərdir. Elektrik cərəyanı bir bobindən keçdikdə, transformator rulonları elektromaqnitlərə çevrilir. Alternativ bir cərəyan bobindən keçirsə, gərginlik dalğalanmaları bir sinusoid boyunca baş verir. Buna görə də, sargıdan alternativ cərəyan keçdikdə, naqil elektromaqnit xassələrini alır və sonra gərginlik azaldıqda yenidən elektromaqnetizmini itirir. Naqil sarğı elektromaqnit halına gəlir və sonra maqnit ikinci sarğıdan çıxdıqda eyni sürətlə elektromaqnit xüsusiyyətlərini itirir. Maqnit naqilin bobinində sürətlə hərəkət etdikdə elektrik cərəyanı əmələ gəlir, beləliklə, transformatorda bir bobinin salınan gərginliyi digər naqil bobinində elektrik cərəyanını induksiya edir və elektrik naqilsiz bir bobindən digərinə ötürülür. Bizim dövrəmizdə bobinin nüvəsi havadır və AC gərginliyi birinci bobindən keçir, beləliklə ikinci bobdə gərginliyə səbəb olur və lampaları yandırır!!

Addım 8. Təkmilləşdirmə üçün üstünlüklər və məsləhətlər.

Beləliklə, dövrəmizdə dövrənin təsirini göstərmək üçün sadəcə bir LED istifadə etdik. Ancaq daha çox şey edə bilərdik! Qəbuledici dövrə öz elektrik enerjisini AC-dən alır, ona görə də biz ondan flüoresan işıqları yandırmaq üçün istifadə edə bilərik! Həmçinin, bizim sxemimizlə siz maraqlı sehrli fəndlər, gülməli hədiyyələr və s. edə bilərsiniz.Nəticələri maksimuma çatdırmaq üçün rulonların diametri və rulonlarda inqilabların sayı ilə təcrübə edə bilərsiniz. Siz həmçinin rulonları düzəltməyə cəhd edə və nə baş verdiyini görə bilərsiniz! İmkanlar sonsuzdur!!

Addım 9. Sxemin işləməməsinin səbəbləri.

Hansı problemlərlə qarşılaşa bilərsiniz və onları necə həll edə bilərsiniz:

Tranzistor çox isti olur!

Həll yolu: Siz düzgün ölçülü rezistordan istifadə etmisinizmi? Mən ilk dəfə rezistordan istifadə etmədim və tranzistor siqaret çəkməyə başladı. Bu kömək etmirsə, istilik büzülməsini və ya daha yüksək dərəcəli tranzistordan istifadə edin.

LED sönür!

Həll yolu: Bir çox səbəb ola bilər. Əvvəlcə bütün əlaqələri yoxlayın. Bağlantımdakı baza və kollektoru təsadüfən dəyişdim və bu mənim üçün böyük problem oldu. Beləliklə, əvvəlcə bütün əlaqələri yoxlayın. Multimetr kimi bir cihazınız varsa, bütün əlaqələri yoxlamaq üçün istifadə edə bilərsiniz. Həm də hər iki rulonun eyni diametrdə olduğundan əmin olun. Şəbəkənizdə qısaqapanma olub olmadığını yoxlayın.

Başqa məsələlərdən xəbərim yoxdur. Ancaq hələ də onlarla qarşılaşırsınızsa, mənə bildirin! Bacardığım qədər kömək etməyə çalışacağam. Həmçinin, mən 9-cu sinif şagirdiyəm və elmi biliklərim son dərəcə məhduddur, ona görə də məndə hər hansı bir səhv tapsanız, mənə bildirin. Təkmilləşdirmə üçün təkliflər çox xoşdur. Layihənizdə uğurlar!

Bəşəriyyət tellərdən tamamilə imtina etməyə çalışır, çünki bir çoxlarına görə, onlar imkanları məhdudlaşdırır və tamamilə sərbəst hərəkət etməyə imkan vermirlər. Bəs enerji ötürülməsi vəziyyətində bunu etmək mümkün olsaydı nə olardı? Bu sualın cavabını kiçik ölçülərdə naqillərin birbaşa əlaqəsi olmadan elektrik enerjisinin ötürülməsi imkanını əks etdirən evdə hazırlanmış bir dizaynın hazırlanmasına dair videoya həsr olunmuş bu icmalda tapa bilərsiniz.

Bizə lazım olacaq:
- kiçik diametrli mis məftil, uzunluğu 7 m;
- diametri 4 sm olan silindr;
- barmaq batareyası;
- batareya qutusu
- 10 ohm rezistor;
- tranzistor C2482;
- İşıq yayan diod.

4 metr uzunluğunda bir tel götürürük və onu yarıya bükürük ki, bir ucunda iki tel qalsın, əyilmiş hissəsi isə digər ucunda olsun.

Bir tel götürürük, istənilən istiqamətə bükürük və silindrdə sarmağa başlayırıq.

Ortaya çatdıqdan sonra biz də hər hansı bir istiqamətə ikiqat yazı buraxırıq və kiçik bir parça qalana qədər küləyə davam edirik, bu da buraxılmalıdır.

Nəticədə üç ucu olan üzük silindrdən çıxarılmalı və izolyasiya lenti ilə sabitlənməlidir.

İndi 3 m uzunluğunda ikinci naqil parçasını götürürük və onu adi şəkildə küləyin. Yəni, bu vəziyyətdə, son sarım vəziyyətində olduğu kimi üç ucu deyil, iki ucu almalıyıq.

Yaranan üzük yenidən elektrik lenti ilə sabitlənir.

Telin ucları təmizlənməlidir, çünki qoruyucu bir lak təbəqəsi ilə örtülmüşdür.

Evdə hazırlanmış montaj prosesini asanlaşdırmaq üçün diqqətinizə müəllifin əlaqə diaqramını təqdim edirik.

Diaqram göstərir ki, üç çıxışı olan rulon rezistorun və tranzistorun enerji təchizatını birləşdirmək üçün nəzərdə tutulmuşdur və iki ucu olan ikinci bobdə LED-i əlavə etməlisiniz.

Beləliklə, istəsəniz, növbələrin sayını əlavə edərək və sınaqdan keçirərək təkmilləşdirilə və daha güclü edilə bilən tamamilə möhtəşəm və maraqlı bir ev məhsulu əldə edə bilərsiniz. Həmçinin diqqətinizi bir fakta da çatdırırıq ki, eyni zamanda test cihazı funksiyasını yerinə yetirən LED lampanın işıqlandırılması rulonların bir-birinə gətirildiyi tərəfdən asılıdır. Bu o deməkdir ki, əgər ilk təqdimat zamanı işıq yanmayıbsa, o zaman rulonu çevirib təkrar etməyə cəhd etməlisiniz.