Usambazaji wa nishati kwa mbali bila waya. Uhamisho wa sasa bila waya kwa induction

Usambazaji wa umeme bila waya

Usambazaji wa umeme bila waya- njia ya kupeleka nishati ya umeme bila matumizi ya vipengele vya conductive katika mzunguko wa umeme. Kufikia mwaka huo, kulikuwa na majaribio ya mafanikio ya upitishaji wa nishati kwa nguvu ya mpangilio wa makumi ya kilowati kwenye safu ya microwave na ufanisi wa karibu 40% - mnamo 1975 huko Goldstone, California na mnamo 1997 huko Grand Bassin kwenye Reunion. Kisiwa (mbalimbali ya utaratibu wa kilomita, utafiti katika uwanja wa usambazaji wa umeme wa kijiji bila kuweka gridi za umeme za cable). Kanuni za kiteknolojia za upokezaji kama huo ni pamoja na njia ya kufata neno (kwa umbali mfupi na nguvu za chini kiasi), resonant (inayotumiwa katika kadi mahiri zisizo na mawasiliano na chip za RFID) na sumakuumeme inayoelekeza kwa umbali na nguvu ndefu kiasi (katika safu kutoka kwa ultraviolet hadi microwaves).

Historia ya usambazaji wa nishati isiyo na waya

1820 : André Marie Ampère aligundua sheria (iliyoitwa baadaye baada ya mgunduzi, sheria ya Ampère) inayoonyesha kwamba mkondo wa umeme hutoa uga wa sumaku.
1831 Hadithi: Michael Faraday aligundua sheria ya introduktionsutbildning, sheria muhimu ya msingi ya sumaku-umeme.
1862 : Carlo Matteuchi alikuwa wa kwanza kufanya majaribio juu ya upitishaji na upokeaji wa induction ya umeme kwa kutumia coils gorofa ya helical.
1864 : James Maxwell aliratibu uchunguzi, majaribio na milinganyo yote ya hapo awali katika umeme, usumaku na macho kuwa nadharia thabiti na maelezo ya kihesabu ya tabia ya uga wa sumakuumeme.
1888 : Heinrich Hertz alithibitisha kuwepo kwa uwanja wa sumakuumeme. " Kifaa cha kutengeneza uwanja wa sumakuumeme» Hertz ilikuwa microwave au UHF spark "radio wave" transmitter.
1891 : Nikola Tesla aliboresha usambazaji wa umeme wa RF Hertzian wave transmitter katika hati miliki yake Na. 454.622, "Mfumo wa Taa za Umeme."
1893 : Tesla anaonyesha mwanga wa umeme usiotumia waya katika mradi wa Maonyesho ya Dunia ya Columbian huko Chicago.
1894 : Tesla huwasha taa ya incandescent bila waya kwenye Maabara ya Fifth Avenue, na baadaye katika Maabara ya Mtaa wa Houston katika Jiji la New York, kwa "introduktionsutbisho ya umeme", yaani kwa uingizaji wa pande zote usio na waya.
1894 : Jagdish Chandra Bose anawasha baruti kwa mbali na kugonga kengele kwa kutumia mawimbi ya sumakuumeme, kuonyesha kwamba mawimbi ya mawasiliano yanaweza kutumwa bila waya.
1895 : A. S. Popov alionyesha kipokezi cha redio alichobuni kwenye mkutano wa Idara ya Fizikia ya Jumuiya ya Fizikia ya Kemikali ya Urusi mnamo Aprili 25 (Mei 7)
1895 : Bosche hutuma ishara kwa umbali wa takriban maili moja.
1896 : Guglielmo Marconi anatuma maombi ya uvumbuzi wa redio mnamo Juni 2, 1896.
1896 J: Tesla husambaza ishara kwa umbali wa kilomita 48.
1897 : Guglielmo Marconi hutuma ujumbe mfupi katika msimbo wa Morse kwa umbali wa takriban kilomita 6 kwa kutumia kisambaza sauti cha redio.
1897 : Tesla hupakia hati miliki ya kwanza ya upitishaji pasiwaya.
1899 : Huko Colorado Springs, Tesla anaandika: "Kushindwa kwa njia ya utangulizi kunaonekana kuwa kubwa sana ikilinganishwa na njia ya kusisimua ya malipo ya ardhi na hewa».
1900 : Guglielmo Marconi hakuweza kupata hataza ya uvumbuzi wa redio nchini Marekani.
1901 : Marconi hutuma ishara katika Bahari ya Atlantiki kwa kutumia kifaa cha Tesla.
1902 : Tesla dhidi ya Reginald Fessenden: Mgogoro wa Hati miliki ya Marekani Na. 21.701 "Mfumo wa maambukizi ya ishara (bila waya). Kuwasha kwa kuchagua taa za incandescent, mambo ya mantiki ya elektroniki kwa ujumla.
1904 : Tuzo hutolewa katika Maonyesho ya Dunia ya St. Louis kwa kujaribu kwa mafanikio kudhibiti injini ya anga ya 0.1 hp. (75 W) kutoka kwa nishati inayotumwa kwa mbali kwa umbali wa chini ya futi 100 (m 30).
1917 : Mnara wa Wardenclyffe, uliojengwa na Nikola Tesla kufanya majaribio juu ya upitishaji wa nguvu za juu bila waya, unaharibiwa.
1926 : Shintaro Uda na Hidetsugu Yagi wanachapisha makala ya kwanza " kuhusu kiungo cha mwelekeo wa faida kubwa”, inayojulikana sana kama “antena ya Yagi-Uda” au antena ya “chaneli ya wimbi”.
1961 : William Brown anachapisha makala juu ya uwezekano wa uhamisho wa nishati kupitia microwaves.
1964 : William Brown na Walter Cronic wanaonyesha kwenye chaneli Habari za CBS mfano wa helikopta inayopokea nishati yote inayohitaji kutoka kwa boriti ya microwave.
1968 : Peter Glaser anapendekeza upitishaji wa nishati ya jua bila waya kutoka angani kwa kutumia teknolojia ya "Power Beam". Hii inachukuliwa kuwa maelezo ya kwanza ya mfumo wa nguvu wa orbital.
1973 : Mfumo wa kwanza wa RFID ulimwenguni ulioonyeshwa katika Maabara ya Kitaifa ya Los Alamos.
1975 : Kampuni ya Goldstone Deep Space Communications Complex inafanya majaribio ya usambazaji wa nishati ya makumi ya kilowati.
2007 : Timu ya watafiti inayoongozwa na Profesa Marin Soljachich kutoka Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts ilisambaza bila waya kwa umbali wa m 2 nguvu ya kutosha kuwasha balbu ya 60 W, yenye ufanisi wa 60 W. 40%, kwa kutumia coils mbili na kipenyo cha 60 cm.
2008 : Bombardier inatoa bidhaa mpya ya upitishaji pasiwaya PRIMOVE, mfumo madhubuti wa tramu na utumizi wa reli nyepesi.
2008 : Intel hutoa tena majaribio ya Nikola Tesla mnamo 1894 na kikundi cha John Brown mnamo 1988 juu ya upitishaji wa nishati isiyo na waya kwa taa zinazofaa za mwanga. 75%.
2009 : Muungano wa makampuni yanayovutiwa uitwao Muungano wa Nishati Isiyotumia Waya umetangaza kukamilika kwa kiwango kipya cha tasnia kwa chaja za kuingiza nishati ya chini.
2009 : Tochi ya viwandani imeanzishwa ambayo inaweza kufanya kazi na kuchaji tena kwa usalama bila kuguswa katika anga iliyojaa gesi inayoweza kuwaka. Bidhaa hii ilitengenezwa na kampuni ya Norway Wireless Power & Communication.
2009 : Haier Group ilianzisha Televisheni ya kwanza ya LCD isiyotumia waya kabisa duniani kulingana na utafiti wa Profesa Marin Soljacic kuhusu upokezaji wa nishati isiyotumia waya na kiolesura cha dijiti cha nyumbani kisichotumia waya (WHDI).

Teknolojia (njia ya ultrasonic)

Uvumbuzi wa wanafunzi wa Chuo Kikuu cha Pennsylvania. Kwa mara ya kwanza, usakinishaji uliwasilishwa kwa umma kwa ujumla katika The All Things Digital (D9) mnamo 2011. Kama ilivyo kwa njia zingine za upitishaji wa kitu bila waya, kipokeaji na kisambazaji hutumiwa. Transmitter hutoa ultrasound, mpokeaji, kwa upande wake, hubadilisha kile kinachosikika kuwa umeme. Wakati wa uwasilishaji, umbali wa maambukizi hufikia mita 7-10, mstari wa moja kwa moja wa kuona wa mpokeaji na mtoaji unahitajika. Ya sifa zinazojulikana - voltage iliyopitishwa hufikia volts 8, lakini nguvu ya sasa inayotokana haijaripotiwa. Masafa ya ultrasonic yanayotumika hayana athari kwa wanadamu. Pia hakuna ushahidi wa athari mbaya kwa wanyama.

Njia ya induction ya sumakuumeme

Mbinu ya upokezaji wa kielektroniki isiyotumia waya hutumia eneo la karibu la sumakuumeme kwa umbali wa takriban moja ya sita ya urefu wa mawimbi. Nishati ya karibu ya shamba yenyewe haina mionzi, lakini baadhi ya hasara za mionzi bado hutokea. Kwa kuongeza, kama sheria, kuna hasara za kupinga. Kwa sababu ya induction ya kielektroniki, mkondo wa umeme unaopita unaopita kupitia vilima vya msingi huunda uwanja wa sumaku unaobadilishana ambao hufanya kazi kwenye vilima vya pili, na kusababisha mkondo wa umeme ndani yake. Ili kufikia ufanisi wa juu, mwingiliano lazima uwe karibu vya kutosha. Kadiri upepo wa pili unavyosogea kutoka kwa msingi, zaidi na zaidi ya uwanja wa sumaku haufikii vilima vya pili. Hata kwa umbali mfupi, uunganisho wa kufata neno unakuwa haufai sana, na kupoteza nguvu nyingi zinazopitishwa.

Transfoma ya umeme ni kifaa rahisi zaidi cha usambazaji wa nguvu isiyo na waya. Vilima vya msingi na vya sekondari vya transformer haziunganishwa moja kwa moja. Uhamisho wa nishati unafanywa kupitia mchakato unaojulikana kama uingizaji wa pande zote. Kazi kuu ya transformer ni kuongeza au kupunguza voltage ya msingi. Chaja zisizo na mawasiliano kwa simu za rununu na mswaki wa umeme ni mifano ya kutumia kanuni ya induction ya umeme. Vijiko vya induction pia hutumia njia hii. Hasara kuu ya njia ya maambukizi ya wireless ni aina yake fupi sana. Mpokeaji lazima awe karibu na kisambaza data ili kuwasiliana nacho kwa ufanisi.

Matumizi ya resonance huongeza kiwango cha maambukizi. Kwa uingizaji wa resonant, transmitter na mpokeaji hupangwa kwa mzunguko sawa. Utendaji unaweza kuboreshwa zaidi kwa kubadilisha mawimbi ya sasa ya kiendeshi kutoka kwa sinusoidal hadi mawimbi ya muda mfupi yasiyo ya sinusoidal. Uhamisho wa nishati ya pulsed hutokea kwa mizunguko kadhaa. Kwa hivyo, nguvu kubwa inaweza kuhamishwa kati ya saketi mbili za LC zilizounganishwa na sababu ya chini ya kuunganisha. Vipu vya kupitisha na kupokea, kama sheria, ni solenoids ya safu moja au coil ya gorofa na seti ya capacitors ambayo inakuwezesha kurekebisha kipengele cha kupokea kwa mzunguko wa transmitter.

Utumizi wa kawaida wa induction ya kielektroniki ya resonant ni kuchaji betri katika vifaa vinavyobebeka kama vile kompyuta za mkononi na simu za mkononi, vipandikizi vya matibabu na magari ya umeme. Mbinu ya kuchaji iliyojanibishwa hutumia uteuzi wa coil inayofaa ya kusambaza katika muundo wa safu ya safu nyingi za vilima. Resonance inatumika katika pedi ya kuchaji bila waya (kitanzi cha kupitisha) na moduli ya kipokeaji (iliyojengwa ndani ya mzigo) ili kuhakikisha ufanisi wa juu wa uhamishaji wa nishati. Mbinu hii ya upokezaji inafaa kwa pedi za kuchaji zisizotumia waya kwa kuchaji vifaa vya kielektroniki vinavyobebeka kama vile simu za rununu. Mbinu hiyo imepitishwa kama sehemu ya kiwango cha chaji cha wireless cha Qi.

Uingizaji wa kielektroniki wa resonant pia hutumika kuwasha vifaa visivyo na betri kama vile vitambulisho vya RFID na kadi mahiri zisizoweza kuunganishwa, na pia kuhamisha nishati ya umeme kutoka kwa kichochezi cha msingi hadi kwa resonator ya kibadilishaji cha Tesla, ambayo pia ni kisambazaji cha nishati ya umeme kisichotumia waya.

uingizwaji wa kielektroniki

Mkondo mbadala unaweza kupitishwa kupitia tabaka za angahewa zenye shinikizo la angahewa la chini ya 135 mm Hg. Sanaa. Mtiririko wa sasa kwa induction ya kielektroniki kupitia angahewa ya chini kwa takriban maili 2-3 juu ya usawa wa bahari na kwa flux ya ioni, yaani, upitishaji wa umeme kupitia eneo la ioni lililo kwenye mwinuko zaidi ya kilomita 5. Mihimili mikali ya wima ya mionzi ya urujuanimno inaweza kutumika kuaini gesi za angahewa moja kwa moja juu ya vituo viwili vilivyoinuliwa, na hivyo kusababisha uundaji wa njia za umeme za plasma zenye voltage ya juu zinazoongoza moja kwa moja kwenye tabaka za conductive za angahewa. Matokeo yake, mtiririko wa sasa wa umeme huundwa kati ya vituo viwili vilivyoinuliwa, kupita kwenye troposphere, kupitia hiyo na kurudi kwenye terminal nyingine. Conductivity ya umeme kupitia tabaka za anga inakuwa inawezekana kutokana na kutokwa kwa plasma ya capacitive katika anga ya ionized.

Nikola Tesla aligundua kuwa umeme unaweza kupitishwa kupitia ardhi na angahewa. Katika kipindi cha utafiti wake, alifanikisha kuwashwa kwa taa kwa umbali wa wastani na kurekodi usambazaji wa umeme kwa umbali mrefu. Mnara wa Wardenclyffe ulibuniwa kama mradi wa kibiashara wa simu zisizotumia waya zinazovuka Atlantiki na ukawa onyesho la kweli la uwezekano wa usambazaji wa umeme bila waya kwa kiwango cha kimataifa. Ufungaji haukukamilika kwa sababu ya uhaba wa fedha.

Dunia ni kondakta wa asili na huunda mzunguko mmoja unaoendesha. Kitanzi cha kurudi hupatikana kupitia troposphere ya juu na stratosphere ya chini kwa mwinuko wa maili 4.5 (km 7.2).

Mfumo wa kimataifa wa kusambaza umeme bila waya, kinachojulikana kama "Mfumo wa Wireless wa Dunia", kulingana na conductivity ya juu ya umeme ya plasma na conductivity ya juu ya umeme ya dunia, ilipendekezwa na Nikola Tesla mapema 1904 na inaweza kusababisha Tunguska meteorite, inayotokana na "mzunguko mfupi" kati ya angahewa iliyochajiwa na dunia.

Mfumo wa Wireless Duniani

Majaribio ya mapema ya mvumbuzi maarufu wa Kiserbia Nikola Tesla yalihusu uenezaji wa mawimbi ya redio ya kawaida, yaani, mawimbi ya Hertzian, mawimbi ya sumakuumeme yanayoenea kupitia nafasi.

Mnamo 1919, Nikola Tesla aliandika: "Ninapaswa kuanza kazi ya usambazaji wa waya mnamo 1893, lakini kwa kweli nilitumia miaka miwili iliyopita kutafiti na kubuni vifaa. Ilikuwa wazi kwangu tangu mwanzo kwamba mafanikio yanaweza kupatikana kupitia mfululizo wa maamuzi makubwa. Jenereta za masafa ya juu na oscillators za umeme zilipaswa kuundwa kwanza. Nishati yao ilibidi igeuzwe kuwa visambazaji vyema na kupokewa kwa mbali na wapokeaji sahihi. Mfumo kama huo ungefaa ikiwa uingiliaji wowote wa nje hautajumuishwa na upekee wake kamili utahakikishwa. Baada ya muda, hata hivyo, nilitambua kwamba ili vifaa vya aina hii vifanye kazi kwa ufanisi, lazima viundwe kwa kuzingatia mali ya kimwili ya sayari yetu.

Moja ya masharti ya kuunda mfumo wa wireless duniani kote ni ujenzi wa wapokeaji wa resonant. Resonator ya helikoli ya Tesla iliyowekwa msingi na terminal iliyoinuliwa inaweza kutumika kama hivyo. Tesla binafsi alionyesha mara kwa mara uhamisho wa wireless wa nishati ya umeme kutoka kwa kupitisha kwa coil ya Tesla inayopokea. Hii ikawa sehemu ya mfumo wake wa upitishaji wa wireless (U.S. Patent No. 1,119,732, Apparatus for Transmitting Electrical Power, Januari 18, 1902). Tesla alipendekeza kufunga zaidi ya vituo thelathini vya kupokea na kusambaza duniani kote. Katika mfumo huu, coil ya kuchukua hufanya kama kibadilishaji cha chini na cha sasa cha pato la juu. Vigezo vya coil ya kupitisha ni sawa na coil ya kupokea.

Lengo la Mfumo wa Wireless wa Tesla Ulimwenguni Pote lilikuwa kuchanganya usambazaji wa nguvu na utangazaji na mawasiliano ya wireless ya mwelekeo, ambayo ingeondoa njia nyingi za nguvu za juu-voltage na kuwezesha muunganisho wa vifaa vya kuzalisha umeme kwa kiwango cha kimataifa.

Angalia pia

boriti ya nishati

Vidokezo

"Umeme katika Maonyesho ya Columbian", na John Patrick Barrett. 1894, uk. 168-169
Majaribio ya Mikondo Mbadala ya Masafa ya Juu Sana na Matumizi Yake kwa Mbinu za Mwangaza Bandia, AIEE, Chuo cha Columbia, N.Y., Mei 20, 1891
Majaribio ya Mikondo Mbadala ya Uwezo wa Juu na Masafa ya Juu, Anwani ya IEE, London, Februari 1892
On Light and Other High Frequency Phenomena, Franklin Institute, Philadelphia, February 1893 na National Electric Light Association, St. Louis, Machi 1893
Kazi ya Jagdish Chandra Bose: miaka 100 ya utafiti wa wimbi la mm
Jagadish Chandra Bose
Nikola Tesla Kuhusu Kazi Yake Na Mikondo Mbadala na Matumizi Yao kwa Telegraphy Isiyotumia waya, Simu na Usambazaji wa Nguvu, uk. 26-29. (Kiingereza)
Juni 5, 1899, Nikola Tesla Vidokezo vya Colorado Spring 1899-1900, Nolit, 1978 (Kiingereza)
Nikola Tesla: Silaha Zinazoongozwa na Teknolojia ya Kompyuta
Fundi umeme(London), 1904 (Kiingereza)
Kuchanganua Zamani: Historia ya Uhandisi wa Umeme kutoka Zamani, Hidetsugu Yagi
Uchunguzi wa vipengele vya maambukizi ya nguvu na boriti ya microwave, mwaka wa 1961 IRE Int. Conf. Rec., juzuu ya 9, sehemu ya 3, uk.93-105
IEEE Microwave Nadharia na Mbinu, Kazi Mashuhuri ya Bill Brown
Nguvu kutoka kwa Jua: Wakati Ujao Wake, Sayansi Vol. 162, uk. 957-961 (1968)
Hati miliki ya Satelaiti ya Nguvu ya Jua
Historia ya RFID
Mpango wa Nishati ya Jua wa Nafasi
Usambazaji wa Umeme Usio na Waya kwa Satellite ya Umeme wa Jua (SPS) (Rasimu ya Pili ya N. Shinohara), Warsha ya Umeme wa Anga za Juu, Taasisi ya Teknolojia ya Georgia.
W. C. Brown: Historia ya Usambazaji wa Nguvu na Mawimbi ya Redio: Nadharia ya Microwave na Mbinu, Shughuli za IEEE mnamo Septemba, 1984, v. 32 (9), uk. 1230-1242 (Kiingereza)
Uhamisho wa Nguvu Isiyo na Waya kupitia Mwanganuzi wa Sumaku uliounganishwa kwa Nguvu. Sayansi (7 Juni 2007). imehifadhiwa kwenye kumbukumbu,
Imepata njia mpya ya usambazaji wa umeme bila waya (rus.). MEMBRANA.RU (Juni 8, 2007). Imehifadhiwa kutoka ya asili tarehe 29 Februari 2012. Ilirejeshwa tarehe 6 Septemba 2010.
Teknolojia ya Bombardier PRIMOVE
Intel inawaza nguvu zisizotumia waya kwa kompyuta yako ndogo
vipimo vya umeme visivyotumia waya vinakaribia kukamilika
TX40 na CX40, Ex ziliidhinisha Mwenge na Chaja
HDTV isiyo na waya ya Haier haina waya, wasifu mzuri (video) (Kiingereza) ,
Umeme usio na waya uliwashangaza waumbaji wake (Kirusi) . MEMBRANA.RU (Februari 16, 2010). Imehifadhiwa kutoka ya asili tarehe 26 Februari 2012. Ilirejeshwa tarehe 6 Septemba 2010.
Eric Giler aonyesha umeme usiotumia waya | Video kwenye TED.com
"Nikola Tesla na Kipenyo cha Dunia: Majadiliano ya Mojawapo ya Njia Nyingi za Uendeshaji wa Mnara wa Wardenclyffe," K. L. Corum na J. F. Corum, Ph.D. 1996
William Beaty, Ujumbe wa Kikundi #787 wa Usambazaji wa Nishati Isiyo na Nishati ya Yahoo, umechapishwa tena katika NADHARIA YA UTUMISHI WA WIRELESS.
Subiri, James R., Historia ya Kale na ya Kisasa ya Uenezi wa EM Ground-Wave," Antena za IEEE na Jarida la Uenezi, Juz. 40, hapana. Oktoba 5, 1998.
MFUMO WA USAMBAZAJI WA NISHATI YA UMEME, Sept. 2, 1897, U.S. Patent No. 645.576, Machi. 20, 1900.

Lazima niseme hapa kwamba nilipowasilisha maombi ya Septemba 2, 1897, kwa usambazaji wa nishati ambayo njia hii ilifichuliwa, tayari ilikuwa wazi kwangu kwamba sikuhitaji kuwa na vituo kwenye mwinuko wa juu kama huo, lakini mimi. kamwe, juu ya sahihi yangu, kitu chochote kilitangaza ambacho sikuthibitisha kwanza. Ndiyo sababu hakuna kauli yangu iliyowahi kupingwa, na sidhani kama itakuwa hivyo, kwa sababu kila ninapochapisha kitu huwa napitia kwanza kwa majaribio, kisha kutokana na majaribio nahesabu, na ninapokuwa na nadharia na mazoezi hukutana. Natangaza matokeo.

Wakati huo nilikuwa na uhakika kabisa kwamba ningeweza kuweka mtambo wa kibiashara, ikiwa singeweza kufanya lolote lingine ila kile nilichokuwa nimefanya katika maabara yangu kwenye Mtaa wa Houston; lakini nilikuwa tayari nimehesabu na kugundua kuwa sikuhitaji urefu mkubwa kutumia njia hii. Patent yangu inasema kwamba ninavunja anga "katika au karibu" na terminal. Ikiwa mazingira yangu ya kufanya kazi ni maili 2 au 3 juu ya mmea, ninazingatia hii karibu na terminal ikilinganishwa na umbali wa kituo changu cha kupokelea, ambacho kinaweza kuwa katika Pasifiki. Huo ni usemi tu. . . .

Nikola Tesla Juu ya Kazi Yake na Mikondo Mbadala na Matumizi Yao kwa Telegraphi isiyo na waya, Simu na Usambazaji wa Nguvu.

Kulingana na historia, mradi wa kiteknolojia wa mapinduzi uligandishwa kwa sababu ya ukosefu wa rasilimali za kifedha za Tesla (tatizo hili lilimsumbua mwanasayansi karibu wakati wote alifanya kazi huko Amerika). Kwa ujumla, shinikizo kuu juu yake lilitoka kwa mvumbuzi mwingine - Thomas Edison na makampuni yake, ambaye alikuza teknolojia ya DC, wakati Tesla alikuwa akijishughulisha na kubadilisha sasa (kinachojulikana "Vita vya Sasa"). Historia imeweka kila kitu mahali pake: sasa mbadala ya sasa inatumika karibu kila mahali katika mitandao ya nguvu ya mijini, ingawa echoes za zamani zinafikia siku zetu (kwa mfano, moja ya sababu zilizotajwa za kuvunjika kwa treni za Hyundai ni matumizi ya moja kwa moja. njia za sasa za umeme katika baadhi ya sehemu za reli ya Kiukreni).

Wardenclyffe Tower, ambapo Nikola Tesla alifanya majaribio yake na umeme (picha kutoka 1094)

Kuhusu mnara wa Wardenclyffe, kulingana na hadithi, Tesla alionyesha kwa mmoja wa wawekezaji wakuu, J.P. Morgan, mbia katika mtambo wa kwanza wa kuzalisha umeme wa Niagara duniani na mitambo ya shaba (shaba inajulikana kutumika katika nyaya), usakinishaji unaofanya kazi kwa ajili ya kusambaza umeme bila waya, gharama kwa watumiaji ambayo itakuwa (kupata mitambo hiyo kwenye viwanda. wadogo) agizo la bei nafuu kwa watumiaji, baada ya hapo alipunguza ufadhili wa mradi huo. Vyovyote ilivyokuwa, walianza kuzungumza kwa uzito juu ya upitishaji wa umeme bila waya miaka 90 tu baadaye, mnamo 2007. Na ingawa bado kuna njia ndefu kabla ya njia za umeme kutoweka kabisa katika mazingira ya mijini, vitu vidogo vya kupendeza kama vile kuchaji bila waya kwa kifaa cha rununu tayari vinapatikana.

Maendeleo yaliingia bila kutambuliwa

Ikiwa tutaangalia kumbukumbu za habari za IT angalau miaka miwili iliyopita, basi katika makusanyo kama haya tutapata ripoti za nadra tu kwamba kampuni fulani zinatengeneza chaja zisizo na waya, na sio neno juu ya bidhaa na suluhisho zilizokamilishwa (isipokuwa kanuni za msingi na za jumla. mipango). Leo, kuchaji bila waya sio tena kitu cha asili au dhana. Vifaa vile vinauzwa kwa nguvu na kuu (kwa mfano, LG ilionyesha chaja zake kwenye MWC 2013), kujaribiwa kwa magari ya umeme (Qualcomm inafanya hivi), na hata kutumika katika maeneo ya umma (kwa mfano, katika baadhi ya vituo vya reli za Ulaya). Zaidi ya hayo, tayari kuna viwango kadhaa vya usambazaji wa umeme kama huo na miungano kadhaa inayokuza na kuendeleza.

Coils sawa ni wajibu wa malipo ya wireless ya vifaa vya simu, moja ambayo iko kwenye simu, na nyingine iko kwenye chaja yenyewe.

Kiwango kama hicho kinachojulikana zaidi ni kiwango cha Qi kilichotengenezwa na Muungano wa Wireless Power Consortium, unaojumuisha kampuni zinazojulikana kama HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, Sony, na takriban mashirika mengine mia moja. Muungano huu uliandaliwa mwaka wa 2008 kwa lengo la kuunda chaja ya ulimwengu kwa vifaa vya wazalishaji na chapa mbalimbali. Katika kazi yake, kiwango kinatumia kanuni ya uingizaji wa sumaku, wakati kituo cha msingi kinajumuisha coil ya induction ambayo inajenga uwanja wa umeme wakati AC hutolewa kutoka kwa mtandao. Katika kifaa kinachochajiwa, kuna coil inayofanana ambayo humenyuka kwenye uwanja huu na ina uwezo wa kubadilisha nishati iliyopokelewa kupitia hiyo kuwa mkondo wa moja kwa moja, ambao hutumiwa kuchaji betri (unaweza kujifunza zaidi juu ya kanuni ya operesheni kwenye muungano. tovuti http://www.wirelesspowerconsortium.com/what -we-do/how-it-works/). Kwa kuongeza, Qi inasaidia itifaki ya mawasiliano ya 2Kb/s kati ya chaja na vifaa vya kushtakiwa, ambayo hutumiwa kuwasiliana kiasi kinachohitajika cha malipo na uendeshaji unaohitajika.

Kuchaji bila waya kulingana na kiwango cha Qi kwa sasa kunasaidiwa na simu mahiri nyingi, na chaja ni za ulimwengu wote kwa vifaa vyote vinavyotumia kiwango hiki.

Qi pia ina mshindani mkubwa - Power Matters Alliance, ambayo inajumuisha AT&T, Duracell, Starbucks, PowerKiss na Powermat Technologies. Majina haya sio mstari wa mbele katika ulimwengu wa teknolojia ya habari (haswa mnyororo wa kahawa wa Starbucks, ambao uko katika muungano kutokana na ukweli kwamba utaanzisha teknolojia hii kila mahali katika uanzishwaji wake) - wana utaalam haswa katika maswala ya nishati. Muungano huu uliundwa si muda mrefu uliopita, mnamo Machi 2012, ndani ya mfumo wa moja ya programu za IEEE (Taasisi ya Wahandisi wa Umeme na Elektroniki). Kiwango cha PMA kinachokuzwa nao hufanya kazi kwa kanuni ya introduktionsutbildning kuheshimiana - mfano fulani wa introduktionsutbildning sumakuumeme (ambayo haipaswi kuchanganyikiwa na introduktionsutbildning magnetic kutumiwa na Qi), wakati mabadiliko ya sasa katika moja ya kondakta au mabadiliko katika nafasi ya jamaa ya waendeshaji hubadilisha flux ya sumaku kupitia mzunguko wa pili, imeundwa uwanja wa sumaku unaozalishwa na sasa katika kondakta wa kwanza, ambayo husababisha kutokea kwa nguvu ya umeme katika kondakta wa pili na (ikiwa kondakta wa pili imefungwa) sasa induction. Kama ilivyo kwa Qi, mkondo huu wa sasa hubadilishwa kuwa mkondo wa moja kwa moja na kuingizwa kwenye betri.

Naam, usisahau kuhusu Alliance for Wireless Power, ambayo ni pamoja na Samsung, Qualcomm, Ever Win Industries, Gill Industries, Peiker Acustic, SK Telecom, SanDisk, nk Shirika hili bado halijawasilisha ufumbuzi tayari, lakini kati ya malengo yake. , ikiwa ni pamoja na uundaji wa chaja ambazo zingefanya kazi kupitia nyuso zisizo za chuma na ambazo hazingetumia coil.

Moja ya malengo ya Alliance for Wireless Power ni uwezo wa kuchaji bila kufungwa kwa mahali maalum na aina ya uso.

Kutoka kwa yote hapo juu, tunaweza kuteka hitimisho rahisi: kwa mwaka mmoja au mbili, vifaa vingi vya kisasa vitaweza kurejesha bila kutumia chaja za jadi. Wakati huo huo, nguvu ya malipo ya wireless inatosha hasa kwa simu za mkononi, hata hivyo, vifaa vile pia vitaonekana hivi karibuni kwa vidonge na kompyuta za mkononi (Apple hivi karibuni iliyo na hati miliki ya malipo ya wireless kwa iPad). Hii ina maana kwamba tatizo la kutokwa kwa vifaa litatatuliwa karibu kabisa - kuweka au kuweka kifaa mahali fulani, na hata wakati wa operesheni inachaji (au, kulingana na nguvu, hutoa polepole zaidi). Baada ya muda, hakuna shaka kwamba safu yao itapanua (sasa unahitaji kutumia mkeka maalum au kusimama ambayo kifaa kiko, au lazima iwe karibu sana), na watawekwa kila mahali kwenye magari, treni na hata, pengine, ndege.

Kweli, na hitimisho moja zaidi - uwezekano mkubwa, haitawezekana kuzuia vita vingine vya fomati kati ya viwango tofauti na miungano inayokuza.

Je, tutaondoa waya?

Kuchaji bila waya kwa vifaa ni jambo jema, bila shaka. Lakini nguvu inayotokana nayo inatosha tu kwa madhumuni yaliyotajwa. Kwa msaada wa teknolojia hizi, bado haiwezekani hata kuwasha nyumba, bila kutaja uendeshaji wa vifaa vya kaya kubwa. Walakini, majaribio juu ya upitishaji wa umeme usio na waya wa nguvu ya juu yanafanywa na yanategemea, kati ya mambo mengine, kwenye vifaa vya Tesla. Mwanasayansi mwenyewe alipendekeza kusanikisha ulimwenguni kote (hapa, uwezekano mkubwa, nchi zilizoendelea wakati huo zilikusudiwa, ambazo zilikuwa ndogo sana kuliko sasa) zaidi ya vituo 30 vya kupokea na kusambaza ambavyo vitachanganya usambazaji wa nishati na utangazaji na mawasiliano ya waya ya mwelekeo, ambayo ingeruhusu kuondoa njia nyingi za upokezaji wa voltage ya juu na kukuza muunganisho wa vifaa vya kuzalisha umeme kwa kiwango cha kimataifa.

Leo kuna mbinu kadhaa za kutatua tatizo la maambukizi ya nguvu zisizo na waya, hata hivyo, zote hadi sasa zinaruhusu kufikia matokeo yasiyo na maana duniani; Sio hata kama kilomita. Mbinu kama vile upitishaji wa ultrasonic, laser na sumakuumeme zina mapungufu makubwa (umbali mfupi, hitaji la mwonekano wa moja kwa moja wa visambazaji, saizi yao, na katika kesi ya mawimbi ya sumakuumeme, ufanisi mdogo sana na madhara kwa afya kutoka kwa uwanja wenye nguvu). Kwa hiyo, maendeleo ya kuahidi zaidi yanahusishwa na matumizi ya shamba la magnetic, au tuseme, mwingiliano wa magnetic resonant. Mmoja wao ni WiTricity, iliyoandaliwa na shirika la WiTricity, lililoanzishwa na profesa wa MIT Marin Solyachich na idadi ya wenzake.

Kwa hiyo, mwaka wa 2007, waliweza kusambaza sasa ya 60 W kwa umbali wa m 2. Ilikuwa ya kutosha kuwasha balbu ya mwanga, na ufanisi ulikuwa 40%. Lakini faida isiyoweza kuepukika ya teknolojia iliyotumiwa ni kwamba haiingiliani na viumbe hai (nguvu ya shamba, kulingana na waandishi, ni dhaifu mara elfu 10 kuliko ile inayotawala katika msingi wa tomograph ya resonance ya sumaku), au na vifaa vya matibabu. ( pacemakers, nk), au kwa mionzi mingine, ambayo inamaanisha kuwa haitaingilia kati, kwa mfano, na uendeshaji wa Wi-Fi sawa.

Ni nini kinachovutia zaidi, ufanisi wa mfumo wa WiTricity huathiriwa sio tu na ukubwa, jiometri na kuweka kwa coils, pamoja na umbali kati yao, lakini pia kwa idadi ya watumiaji, na kwa njia nzuri. Vifaa viwili vya kupokea, vilivyowekwa kwa umbali wa 1.6 hadi 2.7 m upande wowote wa "antenna" ya kupeleka, ilionyesha ufanisi bora wa 10% kuliko tofauti - hii hutatua tatizo la kuunganisha vifaa vingi kwenye chanzo kimoja cha nguvu.

Kwa kweli, katika miaka ya 1970, alitambua kitaalam ndoto za NATO na Merika za doria za anga za kila wakati za Iraqi (Libya, Syria, n.k.) na ndege zisizo na rubani zilizo na kamera, kuwinda (au kurekebisha) "magaidi" mtandaoni kwa masaa 24. .

Mnamo mwaka wa 1968, mtaalamu wa utafiti wa anga za juu wa Marekani Peter E. Glaser alipendekeza kuweka paneli kubwa za jua kwenye obiti ya geostationary, na kupeleka nishati inayozalisha (kiwango cha GW 5-10) kwenye uso wa Dunia kwa boriti inayozingatia vyema ya mionzi ya microwave, kisha kubadilisha. ni nishati ya mkondo wa moja kwa moja au mbadala wa masafa ya kiufundi na kuisambaza kwa watumiaji.

Mpango kama huo ulifanya iwezekane kutumia mtiririko mkali wa mionzi ya jua ambayo iko kwenye obiti ya geostationary (~ 1.4 kW/sq.m.) na kusambaza nishati iliyopokelewa kwenye uso wa Dunia kila wakati, bila kujali wakati wa siku na hali ya hewa. . Kwa sababu ya mwelekeo wa asili wa ndege ya ikweta kwa ndege ya ecliptic yenye pembe ya digrii 23.5, satelaiti iliyoko kwenye obiti ya geostationary inaangazwa na mtiririko wa mionzi ya jua karibu kila wakati, isipokuwa kwa muda mfupi karibu na siku za jua. equinoxes ya spring na vuli, wakati satelaiti hii inaanguka kwenye kivuli cha Dunia. Vipindi hivi vya wakati vinaweza kutabiriwa kwa usahihi, na kwa jumla hazizidi 1% ya urefu wa jumla wa mwaka.

Mzunguko wa kuzunguka kwa sumakuumeme ya boriti ya microwave lazima ilingane na safu ambazo zimetengwa kwa matumizi katika tasnia, utafiti wa kisayansi na dawa. Ikiwa mzunguko huu umechaguliwa kuwa 2.45 GHz, basi hali ya hali ya hewa, ikiwa ni pamoja na mawingu mazito na mvua nzito, ina athari ndogo juu ya ufanisi wa usambazaji wa nguvu. Bendi ya 5.8 GHz inajaribu kwa sababu inakuwezesha kupunguza ukubwa wa antena za kupitisha na kupokea. Hata hivyo, ushawishi wa hali ya hali ya hewa hapa tayari unahitaji utafiti zaidi.

Kiwango cha sasa cha maendeleo ya umeme wa microwave huturuhusu kuzungumza juu ya ufanisi mkubwa wa uhamishaji wa nishati na boriti ya microwave kutoka kwa obiti ya geostationary hadi kwenye uso wa Dunia - karibu 70% ÷ 75%. Katika kesi hii, kipenyo cha antenna ya kupitisha kawaida huchaguliwa kuwa kilomita 1, na rectenna ya chini ina vipimo vya kilomita 10 x 13 km kwa latitudo ya digrii 35. SCES yenye kiwango cha nguvu cha pato cha GW 5 ina msongamano wa nguvu ulioangaziwa katikati ya antena ya 23 kW/m², katikati ya antena inayopokea - 230 W/m².

Aina mbalimbali za jenereta za hali dhabiti na utupu za antena za kusambaza za SCES zilichunguzwa. William Brown alionyesha, hasa, kwamba magnetrons, ambayo ni vizuri mastered na sekta, iliyoundwa kwa ajili ya tanuri microwave, pia inaweza kutumika katika kusambaza safu antenna ya SCES, ikiwa kila mmoja wao hutolewa na mzunguko wake wa maoni hasi katika awamu kwa heshima. kwa ishara ya maingiliano ya nje (inayoitwa Magnetron Directional Amplifier - MDA).

Utafiti wa kazi zaidi na wa utaratibu katika uwanja wa SCES ulifanyika na Japan. Mnamo 1981, chini ya uongozi wa maprofesa M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) na S. Sasaki (Susumu Sasaki), utafiti ulianzishwa katika Taasisi ya Utafiti wa Nafasi ya Japan ili kutengeneza mfano wa SCES na kiwango cha nguvu cha MW 10, ambacho kinaweza kuwa. iliyoundwa kwa kutumia magari ya uzinduzi yaliyopo. Uundaji wa mfano kama huo huruhusu mtu kukusanya uzoefu wa kiteknolojia na kuandaa msingi wa kuunda mifumo ya kibiashara.

Mradi huo ulipewa jina la SKES2000 (SPS2000) na ulipata kutambuliwa katika nchi nyingi za ulimwengu.

Mnamo 2008, Marin Soljačić, profesa msaidizi wa fizikia katika Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts (MIT), aliamshwa kutoka kwa usingizi mtamu kwa mlio wa simu wa rununu unaoendelea. "Simu haikusimama, ikinitaka niiweke kwenye chaji," Soljacic alisema. Akiwa amechoka na hakutaka kuinuka, alianza kuota kwamba simu, ikiwa nyumbani, itaanza kuchaji yenyewe.

Mwaka 2012-2015 Wahandisi wa Chuo Kikuu cha Washington wameunda teknolojia inayoruhusu Wi-Fi kutumika kama chanzo cha nishati kuwasha vifaa vinavyobebeka na kuchaji vifaa. Teknolojia hiyo tayari imetambuliwa na jarida la Sayansi Maarufu kama moja ya uvumbuzi bora zaidi wa 2015. Kuenea kwa teknolojia ya upitishaji data bila waya yenyewe imefanya mapinduzi ya kweli. Na sasa ni zamu ya usambazaji wa nguvu isiyo na waya juu ya hewa, ambayo watengenezaji kutoka Chuo Kikuu cha Washington waliita (kutoka Power Over WiFi).

Wakati wa awamu ya majaribio, watafiti waliweza kuchaji kwa ufanisi betri za lithiamu-ioni za uwezo wa chini na nickel-chuma hidridi. Kutumia router ya Asus RT-AC68U na sensorer kadhaa ziko umbali wa mita 8.5 kutoka kwake. Sensorer hizi hubadilisha tu nishati ya wimbi la sumakuumeme kuwa mkondo wa moja kwa moja na voltage ya volts 1.8 hadi 2.4, ambayo ni muhimu kwa nguvu ya vidhibiti vidogo na mifumo ya sensorer. Upekee wa teknolojia ni kwamba ubora wa ishara ya kazi hauharibiki. Inatosha kuwasha tena kipanga njia, na unaweza kuitumia kama kawaida, pamoja na usambazaji wa nguvu kwa vifaa vyenye nguvu ya chini. Onyesho moja lilifanikisha kutumia kamera ndogo ya ufuatiliaji wa mwonekano wa chini iliyo umbali wa zaidi ya mita 5 kutoka kwa kipanga njia. Kisha kifuatiliaji cha mazoezi ya mwili cha Jawbone Up24 kilitozwa hadi 41%, ilichukua saa 2.5.

Kwa maswali ya hila kuhusu kwa nini michakato hii haiathiri vibaya ubora wa chaneli ya mawasiliano ya mtandao, watengenezaji walijibu kwamba hii inawezekana kwa sababu ya ukweli kwamba router iliyoangaza hutuma pakiti za nishati wakati wa kazi yake kwenye njia za uhamishaji wa habari ambazo hazijashughulikiwa. Walifikia uamuzi huu walipogundua kuwa wakati wa ukimya, nishati hutoka tu kwenye mfumo, na kwa kweli inaweza kuelekezwa kwa vifaa vya nguvu za chini.

Wakati wa utafiti, mfumo wa PoWiFi uliwekwa katika nyumba sita, na wakaazi walialikwa kutumia mtandao kama kawaida. Pakia kurasa za wavuti, tazama video inayotiririsha, na kisha uwaambie kilichobadilika. Matokeo yake, ikawa kwamba utendaji wa mtandao haukubadilika kwa njia yoyote. Hiyo ni, mtandao ulifanya kazi kama kawaida, na uwepo wa chaguo lililoongezwa haukuonekana. Na haya yalikuwa majaribio ya kwanza tu, wakati kiasi kidogo cha nishati kilikusanywa kupitia Wi-Fi.

Katika siku zijazo, teknolojia ya PoWiFi inaweza kutumika kwa nishati ya vitambuzi vilivyojengwa ndani ya vifaa vya nyumbani na vifaa vya kijeshi ili kuvidhibiti bila waya na kutekeleza uchaji/uchaji wa mbali.

Husika ni uhamishaji wa nishati kwa UAVs (uwezekano mkubwa zaidi, tayari kwa teknolojia au kutoka kwa ndege ya kubeba):

Wazo hilo linaonekana kuvutia sana. Badala ya dakika 20-30 za sasa za kukimbia kwa ndege:
→
→

→ Intel iliendesha onyesho la ndege zisizo na rubani wakati wa onyesho la Lady Gaga la US Super Bowl wakati wa mapumziko-
pata dakika 40-80 kwa kuchaji drones bila waya.

Acha nieleze:
-kubadilishana kwa drones ya m / y bado ni muhimu (algorithm ya pumba);
- kubadilishana kwa m / y drones na ndege (tumbo) pia ni muhimu (kituo cha udhibiti, marekebisho ya msingi wa ujuzi, retargeting, amri ya kuondoa, kuzuia "moto wa kirafiki", uhamisho wa taarifa za akili na amri za kutumia).

Nani anafuata kwenye mstari?

Kumbuka: Kituo cha msingi cha WiMAX huangaza kwa takriban +43 dBm (20 W), wakati kituo cha rununu kwa kawaida husambaza +23 dBm (200 mW).

Viwango vinavyoruhusiwa vya mionzi kutoka kwa vituo vya rununu (900 na 1800 MHz, kiwango cha jumla kutoka kwa vyanzo vyote) katika eneo la makazi ya usafi katika baadhi ya nchi hutofautiana sana:
Ukrainia: 2.5 µW/cm². (kiwango kigumu zaidi cha usafi barani Ulaya)
Urusi, Hungaria: 10 µW/cm².
Moscow: 2.0 µW/cm². (kawaida ilikuwepo hadi mwisho wa 2009)
Marekani, nchi za Skandinavia: 100 µW/cm².

Kiwango kinachoruhusiwa cha muda (TDU) kutoka kwa simu za redio za rununu (MRT) kwa watumiaji wa simu za redio katika Shirikisho la Urusi kinafafanuliwa kama 10 μW / cm² (Sehemu ya IV - Mahitaji ya Usafi kwa vituo vya redio vya rununu vya SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1190-03) .

Nchini Marekani, Cheti kinatolewa na Tume ya Shirikisho ya Mawasiliano (FCC) kwa vifaa vya mkononi ambavyo kiwango cha juu cha SAR hakizidi 1.6 W/kg (zaidi ya hayo, nguvu ya mionzi iliyofyonzwa hupunguzwa hadi gramu 1 ya tishu za binadamu).

Huko Ulaya, kulingana na agizo la kimataifa la Tume ya Kinga ya Mionzi Isiyo ya Ionizing (ICNIRP), thamani ya SAR ya simu ya rununu haipaswi kuzidi 2 W / kg (pamoja na nguvu ya mionzi iliyofyonzwa inayopewa gramu 10 za tishu za binadamu).

Hivi majuzi, nchini Uingereza, kiwango cha 10 W/kg kilionekana kuwa kiwango salama cha SAR. Mtindo kama huo ulionekana katika nchi zingine pia. Thamani ya juu ya SAR inayokubaliwa katika kiwango (1.6 W/kg) haiwezi hata kuhusishwa kwa usalama na viwango vya "ngumu" au "laini". Viwango vya kuamua thamani ya SAR iliyopitishwa nchini Marekani na Ulaya (udhibiti wote wa mionzi ya microwave kutoka kwa simu za mkononi inayohusika inategemea tu athari ya joto, ambayo ni, inayohusishwa na joto la tishu za binadamu).

FUJO KAMILI.

Dawa bado haijatoa jibu wazi kwa swali: ni simu / WiFi inadhuru na ni kiasi gani? Na vipi kuhusu usambazaji wa umeme usio na waya na teknolojia ya microwave?

Hapa nguvu sio watts na maili ya watts, lakini tayari kW ...

Viungo, hati zilizotumika, picha na video:
"(JOURNAL OF RADIOELECTRONICS!" N 12, 2007 (NGUVU YA UMEME KUTOKA NAFASI - MITAMBO YA NGUVU YA NAFASI YA JUA, V. A. Banke)
"Umeme wa microwave - matarajio katika nishati ya nafasi" V. Banke, Ph.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.digitmedia.ru
www. powercoup.by
www.researchgate.net
www. proelectro.info
www.youtube.com

Huu ni mzunguko rahisi ambao unaweza kuwasha balbu ya mwanga bila waya yoyote, kwa umbali wa karibu 2.5 cm! Mzunguko huu hufanya kazi kama kigeuzi cha kuongeza nguvu na kisambaza umeme kisichotumia waya na kipokeaji. Ni rahisi sana kutengeneza na, ikiwa imekamilika, inaweza kutumika kwa njia mbalimbali. Basi tuanze!

Hatua ya 1. Vifaa na zana muhimu.

Transistor ya NPN. Nilitumia 2N3904 lakini unaweza kutumia transistor yoyote ya NPN kama BC337, BC547 n.k. (Transistor yoyote ya PNP itafanya kazi, kuwa mwangalifu tu kuhusu polarity ya miunganisho.)
Winding au maboksi waya. Karibu mita 3-4 za waya zinapaswa kutosha (waya za vilima, waya za shaba tu na insulation nyembamba sana ya enamel). Waya kutoka kwa vifaa vingi vya kielektroniki zitafanya kazi, kama vile transfoma, spika, motors, relay, nk.
Upinzani na upinzani wa 1 kOhm. Kipinga hiki kitatumika kulinda transistor kutokana na kuungua nje katika kesi ya overload au overheating. Unaweza kutumia viwango vya juu vya upinzani hadi 4-5 kΩ. Inawezekana si kutumia kupinga, lakini kuna hatari ya betri kukimbia kwa kasi.
Diode inayotoa mwanga. Nilitumia taa nyeupe ya 2mm yenye kung'aa sana. Unaweza kutumia LED yoyote. Kwa kweli, madhumuni ya LED hapa ni kuonyesha tu afya ya mzunguko.
Betri ya ukubwa wa AA, volts 1.5. (Usitumie betri za voltage ya juu isipokuwa unataka kuharibu transistor.)

Zana zinazohitajika:

1) Mkasi au kisu.

2) chuma cha soldering (Hiari). Ikiwa huna chuma cha soldering, unaweza tu kupotosha waya. Nilifanya hivyo wakati sikuwa na chuma cha kutengenezea. Ikiwa ungependa kujaribu mzunguko bila soldering, unakaribishwa zaidi.

3) Nyepesi (Si lazima). Tutatumia nyepesi kuchoma insulation kwenye waya na kisha kutumia mkasi au kisu kufuta insulation iliyobaki.

Hatua ya 2: Tazama video ili kuona jinsi.

Hatua ya 3: Marudio mafupi ya hatua zote.

Kwa hiyo, kwanza kabisa unapaswa kuchukua waya, na kufanya coil kwa kupiga 30 zamu karibu na kitu cha cylindrical pande zote. Hebu tuite coil hii A. Kwa kitu sawa cha pande zote, kuanza kufanya coil ya pili. Baada ya kupiga zamu ya 15, tengeneza tawi kwa namna ya kitanzi kutoka kwa waya na kisha upepo zamu nyingine 15 kwenye coil. Kwa hiyo sasa una coil yenye ncha mbili na tawi moja. Wacha tuite koili hii B. Funga mafundo kwenye ncha za waya ili wasijifungue wenyewe. Kuchoma insulation kwenye ncha za waya na kwenye tawi kwenye coils zote mbili. Unaweza pia kutumia mkasi au kisu kufuta insulation. Hakikisha kwamba kipenyo na idadi ya zamu za coil zote mbili ni sawa!

Jenga Transmitter: Chukua transistor na kuiweka na upande wa gorofa ukiangalia juu na kukutazama. Pini iliyo upande wa kushoto itaunganishwa na emitter, pini ya kati itakuwa pini ya msingi, na pini ya kulia itaunganishwa na mtoza. Kuchukua kupinga na kuunganisha moja ya mwisho wake kwenye terminal ya msingi ya transistor. Chukua mwisho mwingine wa kupinga na uunganishe kwa mwisho mmoja (sio bomba) ya Coil B. Chukua mwisho mwingine wa Coil B na uunganishe kwa mtozaji wa transistor. Ikiwa ungependa, unaweza kuunganisha kipande kidogo cha waya kwa emitter ya transistor (Hii itafanya kazi kama kiendelezi cha Emitter.)

Sanidi mpokeaji. Ili kuunda kipokezi, chukua Coil A na uambatishe ncha zake kwenye pini tofauti kwenye LED yako.

Una mpango!

Hatua ya 4: Mchoro wa mpangilio.

Hapa tunaona mchoro wa mpangilio wa unganisho wetu. Ikiwa hujui baadhi ya alama kwenye mchoro, usijali. Picha zifuatazo zinaonyesha kila kitu.

Hatua ya 5. Kuchora kwa uhusiano wa mzunguko.

Hapa tunaona mchoro wa maelezo ya viunganisho vya mzunguko wetu.

Hatua ya 6. Kutumia mpango.

Chukua tu tawi la Coil B na uunganishe hadi mwisho mzuri wa betri. Unganisha pole hasi ya betri kwa emitter ya transistor. Sasa ukileta coil ya LED karibu na coil B, LED inawaka!

Hatua ya 7. Je, hii inaelezewaje kisayansi?

(Nitajaribu tu kuelezea sayansi ya jambo hili kwa maneno rahisi na analogies, na najua kwamba ninaweza kuwa na makosa. Ili kuelezea vizuri jambo hili, nitalazimika kwenda katika maelezo yote, ambayo siwezi. kufanya, kwa hivyo nataka tu kujumlisha mlinganisho kuelezea mpango).

Mzunguko wa transmita ambao tumeunda hivi punde ni mzunguko wa Oscillator. Labda umesikia juu ya kinachojulikana kama mzunguko wa Joule Mwizi, na unafanana sana na mzunguko tuliounda. Mzunguko wa Joule Thief huchukua nguvu kutoka kwa betri ya volt 1.5, hutoa nguvu kwa voltage ya juu, lakini kwa maelfu ya vipindi kati yao. LED inahitaji volt 3 pekee ili kuangaza, lakini katika mzunguko huu inaweza kuwaka na betri ya 1.5 volt. Kwa hivyo mzunguko wa Joule Thief inajulikana kama kibadilishaji cha kuongeza voltage na pia kama emitter. Mzunguko tuliounda pia ni emitter na kibadilishaji cha kuongeza voltage. Lakini swali linaweza kutokea: "Jinsi ya kuwasha LED kutoka mbali?" Hii ni kutokana na induction. Kwa kufanya hivyo, unaweza, kwa mfano, kutumia transformer. Transformer ya kawaida ina msingi kwa pande zote mbili. Fikiria kwamba waya kila upande wa transformer ni sawa kwa ukubwa. Wakati umeme wa sasa unapita kupitia coil moja, coil za transformer huwa sumaku-umeme. Ikiwa sasa mbadala inapita kupitia coil, basi kushuka kwa voltage hutokea pamoja na sinusoid. Kwa hiyo, wakati sasa mbadala inapita kupitia coil, waya huchukua mali ya sumaku-umeme, na kisha kupoteza umeme tena wakati voltage inapungua. Coil ya waya inakuwa sumaku-umeme na kisha kupoteza sifa zake za sumaku-umeme kwa kasi sawa na sumaku inapotoka kwenye koili ya pili. Wakati sumaku inakwenda haraka kupitia coil ya waya, umeme huzalishwa, hivyo voltage oscillating ya coil moja juu ya transformer induces umeme katika coil nyingine ya waya, na umeme ni kuhamishwa kutoka coil moja hadi nyingine bila waya. Katika mzunguko wetu, msingi wa coil ni hewa, na voltage ya AC inapita kupitia coil ya kwanza, na hivyo kusababisha voltage katika coil ya pili na taa balbu !!

Hatua ya 8. Faida na vidokezo vya kuboresha.

Kwa hiyo katika mzunguko wetu, tulitumia tu LED ili kuonyesha athari za mzunguko. Lakini tunaweza kufanya zaidi! Saketi ya kipokeaji hupata umeme wake kutoka kwa AC, kwa hivyo tunaweza kuutumia kuwasha taa za fluorescent! Pia, pamoja na mpango wetu, unaweza kufanya mbinu za uchawi za kuvutia, zawadi za funny, nk Ili kuongeza matokeo, unaweza kujaribu na kipenyo cha coils na idadi ya mapinduzi kwenye coils. Unaweza pia kujaribu kunyoosha coils na uone kinachotokea! Uwezekano hauna mwisho!!

Hatua ya 9. Sababu kwa nini mpango hauwezi kufanya kazi.

Ni shida gani unaweza kukutana nazo na jinsi ya kuzitatua:

Transistor inapata joto sana!

Suluhisho: Je, ulitumia kipigo cha ukubwa sahihi? Sikutumia kipingamizi mara ya kwanza na transistor ilianza kuvuta sigara. Ikiwa hiyo haisaidii, jaribu kutumia kupunguza joto au tumia transistor ya daraja la juu.

LED imezimwa!

Suluhisho: Kunaweza kuwa na sababu nyingi. Kwanza, angalia miunganisho yote. Kwa bahati mbaya nilibadilisha msingi na mtoza katika unganisho langu na ikawa shida kubwa kwangu. Kwa hivyo, angalia miunganisho yote kwanza. Ikiwa una kifaa kama vile multimeter, unaweza kukitumia kuangalia miunganisho yote. Pia hakikisha kwamba coils zote mbili ni kipenyo sawa. Angalia ikiwa kuna mzunguko mfupi katika mtandao wako.

Sifahamu maswala mengine yoyote. Lakini ikiwa bado unakutana nao, nijulishe! Nitajaribu kusaidia kwa njia yoyote niwezavyo. Pia, mimi ni mwanafunzi wa darasa la 9 na ujuzi wangu wa kisayansi ni mdogo sana, kwa hivyo ukipata makosa yoyote kwangu, tafadhali nijulishe. Mapendekezo ya kuboresha yanakaribishwa zaidi. Bahati nzuri na mradi wako!

Wanadamu hujitahidi kukataa kabisa waya, kwa sababu, kulingana na wengi, wao hupunguza uwezekano na hawaruhusu kutenda kwa uhuru kabisa. Na nini ikiwa ingewezekana kufanya hivyo katika kesi ya usambazaji wa nguvu? Unaweza kupata jibu la swali hili katika hakiki hii, ambayo imejitolea kwa video juu ya kufanya muundo wa nyumbani, ambao kwa ukubwa mdogo unawakilisha uwezekano wa kupeleka umeme bila uhusiano wa moja kwa moja wa waya.

Tutahitaji:
- waya wa shaba wa kipenyo kidogo, urefu wa 7 m;
- silinda yenye kipenyo cha cm 4;
- betri ya kidole;
- sanduku la betri
- 10 ohm resistor;
- transistor C2482;
- Diode inayotoa mwanga.

Tunachukua waya urefu wa mita 4 na kuinama kwa nusu ili waya mbili zibaki kwenye mwisho mmoja, na sehemu iliyopigwa iko kwenye mwisho mwingine.

Tunachukua waya moja, kuinama kwa mwelekeo wowote na kuanza kuifunga kwenye silinda.

Baada ya kufikia katikati, sisi pia tunaacha posting mara mbili kwa mwelekeo wowote na kuendelea na upepo mpaka kipande kidogo kibaki, ambacho lazima pia kiachwe.

Pete inayotokana na ncha tatu lazima iondolewe kwenye silinda na ihifadhiwe na mkanda wa kuhami.

Sasa tunachukua kipande cha pili cha wiring 3 m kwa muda mrefu na upepo kwa njia ya kawaida. Hiyo ni, katika kesi hii, hatuhitaji kupata ncha tatu, kama ilivyo kwa vilima vya mwisho, lakini mbili.

Pete inayosababishwa imewekwa tena na mkanda wa umeme.

Mwisho wa waya lazima kusafishwa, kwa sababu inafunikwa na safu ya kinga ya varnish.

Ili kurahisisha mchakato wa mkusanyiko wa nyumbani, tunawasilisha kwa mawazo yako mchoro wa muunganisho wa mwandishi.

Mchoro unaonyesha kwamba coil yenye matokeo matatu imeundwa kuunganisha nguvu ya kupinga na transistor, na kwenye coil ya pili, ambayo ina ncha mbili, unahitaji kuunganisha LED.

Kwa njia hii, unaweza kupata bidhaa ya kuvutia kabisa na ya kuvutia ya nyumbani, ambayo, ikiwa inataka, inaweza kuboreshwa na kufanywa kuwa na nguvu zaidi kwa kuongeza idadi ya zamu na majaribio. Pia tunatoa mawazo yako kwa ukweli kwamba taa ya balbu ya LED, ambayo pia hutumika kama tester, inategemea upande wa coil zinazoletwa kwa kila mmoja. Hii ina maana kwamba ikiwa mwanga haukuwaka wakati wa uwasilishaji wa kwanza, basi unapaswa kujaribu kugeuza coil na kuifanya tena.