Energiyani simlarsiz masofadan uzatish. Tokni simlarsiz induksiya orqali uzatish


Elektr energiyasini simsiz uzatish

Elektr energiyasini simsiz uzatish- elektr zanjirida o'tkazuvchi elementlardan foydalanmasdan elektr energiyasini uzatish usuli. Yilga kelib, mikroto'lqinli diapazonda taxminan 40% samaradorlik bilan o'nlab kilovatt quvvatga ega energiyani uzatish bo'yicha muvaffaqiyatli tajribalar o'tkazildi - 1975 yilda Goldstone, Kaliforniya va 1997 yilda Grand Bassinda Reunionda. Orol (bir kilometr oralig'i, kabel elektr tarmoqlarini yotqizmasdan qishloqni elektr energiyasi bilan ta'minlash sohasidagi tadqiqotlar). Bunday uzatishning texnologik tamoyillari orasida induktiv (qisqa masofalarda va nisbatan past quvvatlarda), rezonansli (kontaktsiz smart-kartalar va RFID chiplarida qo'llaniladi) va nisbatan uzoq masofalar va quvvatlar uchun yo'naltirilgan elektromagnit (ultrabinafshadan mikroto'lqinlar oralig'ida).

Simsiz quvvat uzatish tarixi

  • 1820 : André Mari Amper elektr toki magnit maydon hosil qilishini ko'rsatuvchi qonunni (keyinchalik kashfiyotchi nomi bilan atalgan Amper qonuni) kashf etdi.
  • 1831 Hikoya: Maykl Faraday elektromagnetizmning muhim asosiy qonuni bo'lgan induksiya qonunini kashf etdi.
  • 1862 : Karlo Matteuchi birinchi bo'lib elektr induksiyasini uzatish va qabul qilish bo'yicha tajribalar o'tkazdi. tekis spiral bobinlar.
  • 1864 : Jeyms Maksvell elektr, magnetizm va optikadagi barcha oldingi kuzatishlar, tajribalar va tenglamalarni izchil nazariyaga va elektromagnit maydon harakatining qat'iy matematik tavsifiga aylantirdi.
  • 1888 : Geynrix Gerts elektromagnit maydon mavjudligini tasdiqladi. " Elektromagnit maydon hosil qilish uchun qurilma» Hertz mikroto'lqinli pech yoki UHF uchqunli "radio to'lqin" uzatuvchisi edi.
  • 1891 : Nikola Tesla o'zining patent raqamida RF quvvat manbai Gertsian to'lqin uzatuvchisini takomillashtirdi. 454.622, "Elektr yoritish tizimi".
  • 1893 : Tesla Chikagodagi Kolumbiya Jahon yarmarkasi loyihasida simsiz lyuminestsent yoritishni namoyish qilmoqda.
  • 1894 : Tesla simsiz akkor chiroqni Beshinchi avenyu laboratoriyasida, keyinroq Nyu-York shahridagi Xyuston-strit laboratoriyasida "elektrodinamik induksiya", ya'ni simsiz rezonansli o'zaro induktsiya orqali yoqadi.
  • 1894 : Jagdish Chandra Bose masofadan turib poroxni yoqadi va elektromagnit to'lqinlar yordamida qo'ng'iroqqa uradi, bu aloqa signallarini simsiz uzatish mumkinligini ko'rsatadi.
  • 1895 : A. S. Popov 25 aprel (7 may) kuni Rossiya fizika-kimyo jamiyati fizika bo'limi yig'ilishida o'zi ixtiro qilgan radio qabul qilgichni namoyish etdi.
  • 1895 : Bosche signalni taxminan bir milya masofaga uzatadi.
  • 1896 : Guglielmo Markoni 1896 yil 2 iyunda radio ixtirosi uchun ariza berdi.
  • 1896 Javob: Tesla signalni taxminan 48 kilometr masofaga uzatadi.
  • 1897 : Guglielmo Markoni radio uzatgich yordamida taxminan 6 km masofaga Morze alifbosidagi matnli xabarni uzatadi.
  • 1897 : Tesla simsiz uzatish patentlarining birinchisini taqdim etadi.
  • 1899 : Kolorado Springsda Tesla shunday deb yozadi: "Induksiya usulining muvaffaqiyatsizligi bilan solishtirganda juda katta ko'rinadi. yer va havo zaryadini qo'zg'atish usuli».
  • 1900 : Guglielmo Markoni AQShda radio ixtirosi uchun patent ololmadi.
  • 1901 : Markoni Tesla apparati yordamida Atlantika okeani bo'ylab signal uzatadi.
  • 1902 : Tesla Reginald Fessendenga qarshi: AQSh Patenti №. 21.701 "Signal uzatish tizimi (simsiz). Akkor lampalarni tanlab yoqish, umuman elektron mantiqiy elementlar.
  • 1904 : Sent-Luis Jahon yarmarkasida 0,1 ot kuchiga ega dirijabl dvigatelini muvaffaqiyatli boshqarishga urinish uchun mukofot taqdim etiladi. (75 Vt) masofadan 100 futdan (30 m) kamroq masofalarga uzatiladigan quvvatdan.
  • 1917 : Nikola Tesla tomonidan yuqori quvvatni simsiz uzatish bo'yicha tajribalar o'tkazish uchun qurilgan Wardenclyffe minorasi vayron bo'ldi.
  • 1926 : Shintaro Uda va Hidetsugu Yagi birinchi maqolani nashr etadilar " yuqori daromadli boshqariladigan yo'nalishli aloqa haqida”, "Yagi-Uda antennasi" yoki "to'lqinli kanal" antennasi sifatida yaxshi tanilgan.
  • 1961 : Uilyam Braun mikroto'lqinli pechlar orqali energiya uzatish imkoniyati haqida maqola nashr etadi.
  • 1964 : Uilyam Braun va Uolter Kronikt kanalda namoyish qilishmoqda CBS News mikroto'lqinli nurdan zarur bo'lgan barcha energiyani oladigan vertolyot modeli.
  • 1968 : Piter Glazer simsiz uzatishni taklif qiladi quyosh energiyasi Energy Beam texnologiyasidan foydalangan holda kosmosdan. Bu orbital quvvat tizimining birinchi tavsifi hisoblanadi.
  • 1973 : Dunyodagi birinchi passiv RFID tizimi Los Alamos milliy laboratoriyasida namoyish etildi.
  • 1975 : Goldstone Deep Space Communications Complex o'nlab kilovatt quvvatni uzatishda tajriba o'tkazmoqda.
  • 2007 : Massachusets texnologiya instituti professori Marin Soljachich boshchiligidagi tadqiqot guruhi 60 Vt samaradorlik bilan 60 Vt lampochkani yoqish uchun yetarli quvvatni 2 m masofaga simsiz uzatdi. 40%, diametri 60 sm bo'lgan ikkita rulon yordamida.
  • 2008 : Bombardier yangi PRIMOVE simsiz uzatish mahsulotini taklif etadi, bu tramvay va yengil relsli ilovalar uchun kuchli tizim.
  • 2008 : Intel 1894 yilda Nikola Tesla va 1988 yilda Jon Braun guruhining energiyani yorug'lik tejamkor cho'g'lanma lampalariga simsiz uzatish bo'yicha tajribalarini takrorlaydi. 75%.
  • 2009 : Simsiz quvvat konsorsiumi deb nomlangan manfaatdor kompaniyalar konsortsiumi past quvvatli induksion zaryadlovchi qurilmalar uchun yangi sanoat standarti yaqinda yakunlanishini e'lon qildi.
  • 2009 : Yonuvchan gaz bilan toʻyingan atmosferada xavfsiz ishlay oladigan va kontaktsiz quvvat oladigan sanoat chirogʻi taqdim etildi. Ushbu mahsulot Norvegiyaning Wireless Power & Communication kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan.
  • 2009 : Haier Group professor Marin Soljacicning simsiz elektr uzatish va simsiz uy raqamli interfeysi (WHDI) bo'yicha tadqiqotlari asosida dunyodagi birinchi to'liq simsiz LCD televizorni taqdim etdi.

Texnologiya (ultratovush usuli)

Pensilvaniya universiteti talabalarining ixtirosi. Birinchi marta o'rnatish 2011 yilda The All Things Digital (D9) ko'rgazmasida keng ommaga taqdim etilgan. Biror narsani simsiz uzatishning boshqa usullarida bo'lgani kabi, qabul qiluvchi va uzatuvchi ishlatiladi. Transmitter ultratovush chiqaradi, qabul qiluvchi, o'z navbatida, eshitilgan narsani elektrga aylantiradi. Taqdimot vaqtida uzatish masofasi 7-10 metrga etadi, qabul qiluvchi va uzatuvchining to'g'ridan-to'g'ri ko'rish chizig'i talab qilinadi. Ma'lum bo'lgan xususiyatlardan - uzatiladigan kuchlanish 8 voltga etadi, ammo hosil bo'lgan oqim kuchi haqida xabar berilmaydi. Amaldagi ultratovush chastotalari odamlarga ta'sir qilmaydi. Shuningdek, hayvonlarga salbiy ta'sir ko'rsatadigan dalillar yo'q.

Elektromagnit induksiya usuli

Elektromagnit induksion simsiz uzatish texnikasi to'lqin uzunligining oltidan bir qismiga yaqin masofada joylashgan elektromagnit maydondan foydalanadi. Yaqin maydon energiyasining o'zi radiatsiyaviy emas, lekin ba'zi radiatsiyaviy yo'qotishlar hali ham sodir bo'ladi. Bundan tashqari, qoida tariqasida, rezistiv yo'qotishlar ham mavjud. Elektrodinamik induksiya tufayli birlamchi o'rash orqali o'tadigan o'zgaruvchan elektr toki ikkilamchi o'rashga ta'sir qiluvchi o'zgaruvchan magnit maydon hosil qiladi va unda elektr tokini keltirib chiqaradi. Yuqori samaradorlikka erishish uchun o'zaro ta'sir etarlicha yaqin bo'lishi kerak. Ikkilamchi o'rash birlamchidan uzoqlashganda, ko'proq magnit maydon ikkilamchi o'rashga etib bormaydi. Nisbatan qisqa masofalarda ham induktiv ulanish juda samarasiz bo'lib, uzatiladigan energiyaning ko'p qismini isrof qiladi.

Elektr transformatori simsiz quvvat uzatish uchun eng oddiy qurilmadir. Transformatorning birlamchi va ikkilamchi sariqlari bevosita bog'lanmagan. Energiyani uzatish o'zaro induksiya deb nomlanuvchi jarayon orqali amalga oshiriladi. Transformatorning asosiy vazifasi birlamchi kuchlanishni oshirish yoki kamaytirishdir. Mobil telefonlar va elektr tish cho'tkalari uchun kontaktsiz zaryadlovchi qurilmalar elektrodinamik induksiya printsipidan foydalanishga misoldir. Induksion pishirgichlar ham bu usuldan foydalanadilar. Simsiz uzatish usulining asosiy kamchiligi uning juda qisqa diapazonidir. Qabul qilgich transmitter bilan samarali aloqa o'rnatish uchun unga yaqin bo'lishi kerak.

Rezonansdan foydalanish uzatish diapazonini biroz oshiradi. Rezonans induktsiyasi bilan uzatuvchi va qabul qiluvchi bir xil chastotaga sozlangan. Drayv oqimi to'lqin shaklini sinusoidaldan sinusoidal bo'lmagan vaqtinchalik to'lqin shakllariga o'zgartirish orqali ishlashni yanada yaxshilash mumkin. Impulsli energiya almashinuvi bir necha davrlarda sodir bo'ladi. Shunday qilib, nisbatan past ulanish faktoriga ega bo'lgan ikkita o'zaro sozlangan LC davri o'rtasida sezilarli quvvat o'tkazilishi mumkin. Qabul qiluvchi va uzatuvchi bobinlar, qoida tariqasida, bitta qatlamli solenoidlar yoki qabul qiluvchi elementni transmitterning chastotasiga moslashtirishga imkon beruvchi kondansatörler to'plamiga ega tekis bobindir.

Rezonans elektrodinamik induktsiyaning keng tarqalgan qo'llanilishi noutbuklar va uyali telefonlar, tibbiy implantlar va elektr transport vositalari kabi portativ qurilmalarda batareyalarni zaryad qilishdir. Mahalliylashtirilgan zaryadlash texnikasi ko'p qatlamli o'rash majmuasi strukturasida tegishli uzatuvchi lasanni tanlashdan foydalanadi. Rezonans simsiz zaryadlash panelida (uzatuvchi halqa) va qabul qiluvchi modulda (yuk ichiga o'rnatilgan) maksimal quvvat uzatish samaradorligini ta'minlash uchun ishlatiladi. Ushbu uzatish texnikasi mobil telefonlar kabi portativ elektronikani zaryad qilish uchun universal simsiz zaryadlash prokladkalari uchun javob beradi. Texnika Qi simsiz zaryadlash standartining bir qismi sifatida qabul qilingan.

Rezonans elektrodinamik induktsiya RFID teglari va kontaktsiz smart-kartalar kabi akkumulyatorsiz qurilmalarni quvvatlantirish uchun, shuningdek, elektr energiyasini asosiy induktordan spiral Tesla transformator rezonatoriga o'tkazish uchun ham ishlatiladi, bu ham elektr energiyasining simsiz uzatuvchisi hisoblanadi.

elektrostatik induksiya

Muqobil oqim atmosfera bosimi 135 mm Hg dan kam bo'lgan atmosfera qatlamlari orqali uzatilishi mumkin. Art. Oqim dengiz sathidan taxminan 2-3 milya balandlikda atmosferaning quyi qatlamlari orqali elektrostatik induksiya va ion oqimi orqali, ya'ni 5 km dan yuqori balandlikda joylashgan ionlangan hudud orqali elektr o'tkazuvchanligi bilan oqadi. Ultrabinafsha nurlanishning kuchli vertikal nurlari atmosfera gazlarini to'g'ridan-to'g'ri ikkita ko'tarilgan terminallar ustidagi ionlashtirish uchun ishlatilishi mumkin, buning natijasida atmosferaning o'tkazuvchan qatlamlariga to'g'ridan-to'g'ri olib boradigan yuqori voltli plazma elektr uzatish liniyalari hosil bo'ladi. Natijada, ikki ko'tarilgan terminallar o'rtasida troposferaga o'tib, u orqali va boshqa terminalga qaytib keladigan elektr toki oqimi hosil bo'ladi. Atmosfera qatlamlari orqali elektr o'tkazuvchanligi ionlangan atmosferada sig'imli plazma zaryadsizlanishi tufayli mumkin bo'ladi.

Nikola Tesla elektr energiyasini yer orqali ham, atmosfera orqali ham uzatilishi mumkinligini aniqladi. O'z tadqiqoti davomida u o'rtacha masofada chiroqni yoqishga erishdi va uzoq masofalarga elektr energiyasini uzatishni qayd etdi. Wardenclyffe minorasi transatlantik simsiz telefoniya uchun tijorat loyihasi sifatida ishlab chiqilgan va global miqyosda elektr energiyasini simsiz uzatish imkoniyatining haqiqiy namoyishiga aylandi. Yetarlicha mablag‘ ajratilmagani uchun o‘rnatish tugallanmagan.

Yer tabiiy o'tkazgich bo'lib, bitta o'tkazgich zanjirini tashkil qiladi. Qaytish davri yuqori troposfera va pastki stratosfera orqali taxminan 4,5 milya (7,2 km) balandlikda amalga oshiriladi.

Plazmaning yuqori elektr o'tkazuvchanligiga va erning yuqori elektr o'tkazuvchanligiga asoslangan "Jahon simsiz tizimi" deb ataladigan elektr energiyasini simsiz uzatishning global tizimi 1904 yil boshida Nikola Tesla tomonidan taklif qilingan va buning sababi bo'lishi mumkin edi. Zaryadlangan atmosfera va yer o'rtasidagi "qisqa tutashuv" natijasida paydo bo'lgan Tunguska meteoriti.

Butun dunyo bo'ylab simsiz tizim

Mashhur serb ixtirochi Nikola Teslaning dastlabki tajribalari oddiy radioto'lqinlarning, ya'ni Gerts to'lqinlarining, kosmosda tarqaladigan elektromagnit to'lqinlarning tarqalishiga tegishli edi.

1919 yilda Nikola Tesla shunday deb yozgan edi: "Men 1893 yilda simsiz uzatish bo'yicha ish boshlaganman deb hisoblashadi, lekin aslida men oldingi ikki yilni apparatlarni tadqiq qilish va loyihalash bilan o'tkazdim. Muvaffaqiyatga bir qator radikal qarorlar orqali erishish mumkinligi boshidanoq ayon edi. Avval yuqori chastotali generatorlar va elektr osilatorlar yaratilishi kerak edi. Ularning energiyasi samarali transmitterlarga aylantirilishi va tegishli qabul qiluvchilar tomonidan masofadan qabul qilinishi kerak edi. Bunday tizim har qanday tashqi aralashuv istisno qilinsa va uning to'liq eksklyuzivligi ta'minlansa samarali bo'ladi. Biroq, vaqt o'tishi bilan men bunday turdagi qurilmalar samarali ishlashi uchun ular sayyoramizning jismoniy xususiyatlarini hisobga olgan holda ishlab chiqilishi kerakligini angladim.

Butun dunyo bo'ylab simsiz tizimni yaratish shartlaridan biri rezonansli qabul qiluvchilarni qurishdir. Tuproqli Tesla lasan spiral rezonatori va ko'tarilgan terminali shunday ishlatilishi mumkin. Tesla elektr energiyasini uzatishdan qabul qiluvchi Tesla lasaniga simsiz uzatishni shaxsan bir necha bor namoyish etdi. Bu uning simsiz uzatish tizimining bir qismiga aylandi (AQSh Patenti № 1,119,732, Elektr energiyasini uzatish apparati, 1902 yil 18 yanvar). Tesla butun dunyo bo'ylab o'ttizdan ortiq qabul qilish va uzatish stantsiyalarini o'rnatishni taklif qildi. Ushbu tizimda pikap bobini yuqori chiqish oqimiga ega bo'lgan pastga tushiruvchi transformator vazifasini bajaradi. Uzatuvchi bobinning parametrlari qabul qiluvchi lasan bilan bir xil.

Teslaning Butunjahon simsiz tizimining maqsadi elektr uzatishni radioeshittirish va yo'naltirilgan simsiz aloqa bilan birlashtirish edi, bu ko'p sonli yuqori kuchlanishli elektr uzatish liniyalarini yo'q qiladi va global miqyosda elektr ishlab chiqarish ob'ektlarining o'zaro bog'lanishini osonlashtiradi.

Shuningdek qarang

  • energiya nuri

Eslatmalar

  1. "Kolumbiya ko'rgazmasida elektr", Jon Patrik Barrett. 1894, bet. 168-169
  2. Juda yuqori chastotali o'zgaruvchan toklar bilan tajribalar va ularni sun'iy yoritish usullariga qo'llash, AIEE, Kolumbiya kolleji, N.Y., 1891 yil 20-may.
  3. Yuqori potentsial va yuqori chastotali muqobil oqimlar bilan tajribalar, IEE manzili, London, 1892 yil fevral
  4. Yorug'lik va boshqa yuqori chastotali hodisalar haqida, Franklin instituti, Filadelfiya, 1893 yil fevral va Milliy elektr yorug'lik assotsiatsiyasi, St. Lui, 1893 yil mart
  5. Jagdish Chandra Bose ishi: 100 yillik mm-to'lqin tadqiqotlari
  6. Jagadish Chandra Bose
  7. Nikola Tesla o'zgaruvchan toklar bilan ishi va ularning simsiz telegrafiya, telefoniya va elektr uzatishda qo'llanilishi haqida, pp. 26-29. (inglizcha)
  8. 1899 yil 5 iyun, Nikola Tesla Kolorado bahor eslatmalari 1899-1900, Nolit, 1978 (ingliz)
  9. Nikola Tesla: Boshqariladigan qurollar va kompyuter texnologiyalari
  10. Elektrchi(London), 1904 (ingliz)
  11. O'tmishni skanerlash: o'tmishdagi elektrotexnika tarixi, Hidetsugu Yagi
  12. 1961 yilda IRE Int., mikroto'lqinli nur bilan elektr uzatish elementlarini o'rganish. Konf. Rec., 9-jild, 3-qism, 93-105-betlar
  13. IEEE Mikroto'lqinlar nazariyasi va texnikasi, Bill Braunning taniqli karerasi
  14. Quyoshdan quvvat: uning kelajagi, Ilmiy jild. 162, bet. 957-961 (1968)
  15. Quyosh energiyasi sun'iy yo'ldoshi patenti
  16. RFID tarixi
  17. Kosmik quyosh energiyasi tashabbusi
  18. Quyosh energiyasi sun'iy yo'ldoshi (SPS) uchun simsiz quvvat uzatish (N. Shinoharaning ikkinchi loyihasi), kosmik quyosh energiyasi ustaxonasi, Jorjiya texnologiya instituti
  19. W. C. Braun: Radioto'lqinlar orqali elektr energiyasini uzatish tarixi: Mikroto'lqinlar nazariyasi va texnikasi, IEEE tranzaksiyalari, 1984 yil sentyabr, v. 32 (9), bet. 1230-1242 (ingliz)
  20. Kuchli bog'langan magnit rezonanslar orqali simsiz quvvat uzatish. Fan (2007 yil 7 iyun). Arxivlangan,
    Elektr energiyasini simsiz uzatishning yangi usulini qo'lga kiritdi (rus.). MEMBRANA.RU (2007 yil 8 iyun). 2012-yil 29-fevralda asl nusxadan arxivlangan. Olingan 2010-yil 6-sentabr.
  21. Bombardier PRIMOVE texnologiyasi
  22. Intel noutbukingiz uchun simsiz quvvatni tasavvur qiladi
  23. simsiz elektr spetsifikatsiyasi yakunlanmoqda
  24. TX40 va CX40, Ex tasdiqlangan mash'al va zaryadlovchi
  25. Haier simsiz HDTV-da simlar yo'q, nozik profil (video) (inglizcha),
    Simsiz elektr o'z yaratuvchilarini hayratda qoldirdi (ruscha). MEMBRANA.RU (2010 yil 16 fevral). 2012-yil 26-fevralda asl nusxadan arxivlangan. Olingan 2010-yil 6-sentabr.
  26. Erik Giler simsiz elektr energiyasini namoyish etadi | Video TED.com saytida
  27. "Nikola Tesla va Yerning diametri: Wardenclyffe minorasining ko'plab ishlash usullaridan birini muhokama qilish", K. L. Korum va J. F. Korum, fanlar nomzodi. 1996 yil
  28. Uilyam Biti, Yahoo Wireless Energy Transmission Tech Group Message #787, WIRELESS TRANSMISS TEORY (SIMsiz uzatish nazariyasi) da qayta nashr etilgan.
  29. Kutib turing, Jeyms R., Yer-to'lqinlarning tarqalishining qadimgi va zamonaviy tarixi. IEEE antennalari va tarqalish jurnali, jild. 40, yo'q. 1998 yil 5 oktyabr.
  30. ELEKTR ENERGIYANI UZATISH TIZIMI, sentabr. 2, 1897, AQSH Patent raqami 645.576, mart. 20, 1900 yil.
  31. Bu erda shuni aytishim kerakki, men 1897 yil 2 sentyabrda ushbu usul oshkor qilingan energiyani uzatish uchun ariza topshirganimda, men bunday balandlikda terminallarga ega bo'lishim shart emasligi menga allaqachon ayon bo'lgan edi, lekin men hech qachon, mening imzomdan yuqorida, men birinchi bo'lib isbot qilmaganligimni e'lon qilmagan. Shuning uchun ham mening hech bir gapimga zid bo'lmagan va shunday bo'ladi deb o'ylamayman, chunki men biror narsani nashr qilsam, avval uni tajriba orqali o'taman, keyin tajribadan hisoblab chiqaman va nazariya va amaliyot uchrashganida men buni tushunaman. Natijalarni e'lon qilaman.
    O'sha paytda men Xyuston ko'chasidagi laboratoriyamda qilgan ishimdan boshqa hech narsa qila olmasam, tijorat zavodini qurishim mumkinligiga amin edim; lekin men allaqachon hisoblab chiqdim va bu usulni qo'llash uchun katta balandliklar kerak emasligini aniqladim. Mening patentim aytilishicha, men terminalda yoki uning yonida atmosferani buzaman. Agar mening o'tkazuvchi atmosferam zavoddan 2 yoki 3 milya balandlikda bo'lsa, men buni Tinch okeani bo'ylab bo'lishi mumkin bo'lgan qabul qilish terminalimning masofasiga nisbatan terminalga juda yaqin deb hisoblayman. Bu shunchaki ifoda. . . .
  32. Nikola Tesla o'zgaruvchan toklar bilan ishi va ularning simsiz telegrafiya, telefoniya va elektr energiyasini uzatishda qo'llanilishi haqida

Tarixga ko'ra, inqilobiy texnologik loyiha Teslaning tegishli moliyaviy resurslari yo'qligi sababli muzlatib qo'yilgan (bu muammo olimni Amerikada deyarli hamma vaqt davomida ta'qib qilgan). Umuman olganda, unga asosiy bosim boshqa ixtirochi - Tomas Edison va uning kompaniyalari tomonidan bo'lgan, ular DC texnologiyasini targ'ib qilgan, Tesla esa o'zgaruvchan tok bilan shug'ullangan ("Hozirgi urush"). Tarix hamma narsani o'z o'rniga qo'ydi: hozir o'zgaruvchan tok shahar elektr tarmoqlarida deyarli hamma joyda qo'llaniladi, garchi o'tmishning aks-sadolari bizning kunlarga etib kelgan bo'lsa ham (masalan, taniqli Hyundai poezdlarining ishdan chiqishining ko'rsatilgan sabablaridan biri to'g'ridan-to'g'ri foydalanishdir. Ukraina temir yo'lining ayrim uchastkalarida joriy elektr uzatish liniyalari).

Nikola Tesla elektr energiyasi bilan tajriba o'tkazgan Wardenclyffe minorasi (1094 yildagi fotosurat)

Wardenclyffe minorasiga kelsak, afsonaga ko'ra, Tesla asosiy investorlardan biri J.P. Morgan, dunyodagi birinchi Niagara GESi va mis zavodlarining (mis simsiz simlarda ishlatilishi ma'lum), tokni simsiz uzatish uchun ishlaydigan qurilmaning aktsiyadori bo'lib, uning iste'molchilarga narxi (sanoatda bunday qurilmalardan daromad olish) mumkin edi. miqyosda) iste'molchilar uchun arzonroq bo'lgan buyurtma, shundan so'ng u loyihani moliyalashtirishni qisqartirdi. Nima bo'lishidan qat'iy nazar, ular faqat 90 yil o'tgach, 2007 yilda elektr energiyasini simsiz uzatish haqida jiddiy gapira boshladilar. Va elektr uzatish liniyalari shahar landshaftidan butunlay yo'q bo'lib ketishiga hali uzoq yo'l bor bo'lsa-da, mobil qurilmani simsiz zaryadlash kabi yoqimli kichik narsalar allaqachon mavjud.

Taraqqiyot sezilmasdi

Agar biz kamida ikki yil oldin IT-yangiliklari arxivini ko'rib chiqsak, unda bunday to'plamlarda biz ba'zi kompaniyalar simsiz zaryadlovchi qurilmalarni ishlab chiqayotgani haqida kamdan-kam xabarlarni topamiz va tayyor mahsulotlar va echimlar haqida bir so'z emas (asosiy tamoyillar va umumiy qoidalar bundan mustasno) sxemalar). Bugungi kunda simsiz zaryadlash endi super original yoki kontseptual narsa emas. Bunday qurilmalar kuchli va asosiy bilan sotiladi (masalan, LG MWC 2013 ko'rgazmasida o'zining zaryadlovchi qurilmalarini namoyish etdi), elektr transport vositalari uchun sinovdan o'tkazildi (bu bilan Qualcomm shug'ullanadi) va hatto jamoat joylarida(masalan, ba'zi Evropa temir yo'l stantsiyalarida). Bundan tashqari, elektr energiyasini bunday uzatish uchun allaqachon bir nechta standartlar va ularni targ'ib qiluvchi va rivojlantiruvchi bir nechta ittifoqlar mavjud.

Xuddi shunday bobinlar mobil qurilmalarni simsiz zaryadlash uchun javobgardir, ulardan biri telefonda, ikkinchisi esa zaryadlovchining o'zida.

Eng mashhur bunday standart HTC, Huawei, LG Electronics, Motorola Mobility, Nokia, Samsung, Sony kabi taniqli kompaniyalar va yuzga yaqin boshqa tashkilotlarni o'z ichiga olgan Wireless Power Consortium tomonidan ishlab chiqilgan Qi standartidir. Ushbu konsortsium 2008 yilda turli ishlab chiqaruvchilar va brendlarning qurilmalari uchun universal zaryadlovchini yaratish maqsadida tashkil etilgan. O'z ishida standart magnit induksiya printsipidan foydalanadi, bunda tayanch stantsiya tarmoqdan o'zgaruvchan tok ta'minlanganda elektromagnit maydon hosil qiluvchi induksion lasandan iborat bo'ladi. Zaryadlanayotgan qurilmada ushbu maydonga reaksiyaga kirishadigan va u orqali olingan energiyani batareyani zaryad qilish uchun ishlatiladigan to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantira oladigan shunga o'xshash lasan mavjud (konsortsiumda ishlash printsipi haqida ko'proq bilib olishingiz mumkin). veb-sayt http://www.wirelesspowerconsortium.com/what -we-do/how-it-works/). Bundan tashqari, Qi zaryadlovchi va zaryadlovchi qurilmalar o'rtasida ma'lumotlarni uzatish uchun ishlatiladigan 2Kb/s ma'lumot uzatish protokolini qo'llab-quvvatlaydi. kerakli miqdor zaryadlash va kerakli operatsiyani bajarish.

Qi standarti bo'yicha simsiz zaryadlash hozirda ko'plab smartfonlar tomonidan qo'llab-quvvatlanadi va zaryadlovchi qurilmalar ushbu standartni qo'llab-quvvatlaydigan barcha qurilmalar uchun universaldir.

Qining jiddiy raqobatchisi ham bor - AT&T, Duracell, Starbucks, PowerKiss va Powermat Technologies kompaniyalarini o'z ichiga olgan Power Matters Alliance. Bu nomlar axborot texnologiyalari dunyosida birinchi o'rinda turishdan uzoqdir (ayniqsa, Starbucks kofe tarmog'i, chunki u o'z muassasalarida hamma joyda amalga oshirmoqchi bo'lganligi sababli ittifoqda. bu texnologiya), - ular energiya masalalariga ixtisoslashgan. Ushbu ittifoq yaqinda, 2012 yil mart oyida IEEE (Elektrotexnika va elektronika muhandislari instituti) dasturlaridan biri doirasida tuzilgan. Ular tomonidan ilgari surilgan PMA standarti o'zaro induksiya printsipi asosida ishlaydi - elektromagnit induktsiyaning o'ziga xos misoli (bu Qi tomonidan qo'llaniladigan magnit induksiya bilan aralashmaslik kerak), o'tkazgichlardan birida oqim o'zgarishi yoki oqim o'zgarishi. Supero'tkazuvchilarning nisbiy holati birinchi o'tkazgichdagi oqim tomonidan hosil qilingan ikkinchi magnit maydonning zanjiri orqali magnit oqimning o'zgarishiga olib keladi, bu esa paydo bo'lishiga olib keladi. elektromotor kuch ikkinchi o'tkazgichda va (ikkinchi o'tkazgich yopiq bo'lsa) indüksiyon oqimi. Xuddi Qi holatida bo'lgani kabi, bu oqim keyinchalik to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylanadi va batareyaga beriladi.

Xo'sh, Samsung, Qualcomm, Ever Win Industries, Gill Industries, Peiker Acustic, SK Telecom, SanDisk va boshqalarni o'z ichiga olgan Wireless Power Alliance haqida unutmang. Ushbu tashkilot hali taqdim etmagan. tayyor echimlar, lekin uning maqsadlari orasida, boshqa narsalar qatorida, metall bo'lmagan yuzalar orqali ishlaydigan va sariqlardan foydalanmaydigan zaryadlovchi qurilmalarni ishlab chiqish.

Wireless Power Alliance maqsadlaridan biri ma'lum bir joyga va sirt turiga bog'lanmasdan zaryadlash qobiliyatidir.

Yuqorida aytilganlarning barchasidan biz oddiy xulosa chiqarishimiz mumkin: bir yoki ikki yil ichida ko'pchilik zamonaviy qurilmalar an'anaviy zaryadlovchilardan foydalanmasdan qayta zaryadlash mumkin. Ayni paytda, simsiz zaryadlash quvvati asosan smartfonlar uchun etarli, ammo bunday qurilmalar tez orada planshetlar va noutbuklar uchun ham paydo bo'ladi (Apple yaqinda iPad uchun simsiz zaryadlashni patentladi). Bu shuni anglatadiki, qurilmalarni zaryadsizlantirish muammosi deyarli to'liq hal qilinadi - qurilmani ma'lum bir joyga qo'ying yoki qo'ying va hatto ish paytida u zaryadlanadi (yoki quvvatga qarab, ancha sekin zaryadsizlanadi). Vaqt o'tishi bilan ularning assortimenti kengayishiga shubha yo'q (endi siz qurilma yotadigan maxsus gilam yoki stenddan foydalanishingiz kerak yoki u juda yaqin bo'lishi kerak) va ular hamma joyda vagonlarda, poezdlarda va hatto, ehtimol, samolyotlar.

Xo'sh, va yana bir xulosa - ehtimol, ularni targ'ib qiluvchi turli standartlar va ittifoqlar o'rtasidagi formatlarning navbatdagi urushidan qochish mumkin bo'lmaydi.

Biz simlardan xalos bo'lamizmi?

Qurilmalarni simsiz zaryadlash yaxshi narsa, albatta. Ammo undan kelib chiqadigan kuch faqat aytilgan maqsadlar uchun kifoya qiladi. Ushbu texnologiyalar yordamida, hatto uyni yoritish ham, katta maishiy texnikaning ishlashi haqida gapirmaslik hali ham mumkin emas. Shunga qaramay, elektr energiyasini yuqori quvvatli simsiz uzatish bo'yicha tajribalar o'tkazilmoqda va ular, jumladan, Tesla materiallariga asoslangan. Olimning o'zi butun dunyo bo'ylab (bu erda, ehtimol, o'sha paytdagi rivojlangan davlatlar nazarda tutilgan edi, ular hozirgidan ancha kichik edi) energiya uzatishni radioeshittirish va yo'naltirilgan simsiz aloqa bilan birlashtiradigan 30 dan ortiq qabul qilish va uzatish stantsiyalarini o'rnatishni taklif qildi. ko'plab yuqori voltli elektr uzatish liniyalaridan xalos bo'lishga imkon beradi va global miqyosda elektr ishlab chiqarish ob'ektlarining o'zaro bog'lanishiga yordam beradi.

Bugungi kunda simsiz elektr uzatish muammosini hal qilishning bir qancha usullari mavjud, ammo ularning barchasi hozirgacha global miqyosda ahamiyatsiz natijalarga erishishga imkon beradi; Bu hatto kilometrlar haqida ham emas. Ultratovush, lazer va elektromagnit uzatish kabi usullar sezilarli cheklovlarga ega (qisqa masofalar, transmitterlarning to'g'ridan-to'g'ri ko'rinishi zarurati, ularning o'lchamlari va elektromagnit to'lqinlar holatida juda past samaradorlik va kuchli maydondan sog'liq uchun zarar). Shu sababli, eng istiqbolli ishlanmalar magnit maydondan, aniqrog'i, rezonansli magnit shovqindan foydalanish bilan bog'liq. Ulardan biri MIT professori Marin Solyachich va uning qator hamkasblari tomonidan asos solingan WiTricity korporatsiyasi tomonidan ishlab chiqilgan WiTricity.

Shunday qilib, 2007 yilda ular 2 m masofada 60 Vt oqimni o'tkazishga muvaffaq bo'lishdi.Buning uchun lampochkani yoqish kifoya edi va samaradorlik 40% ni tashkil etdi. Ammo foydalanilgan texnologiyaning shubhasiz afzalligi shundaki, u tirik mavjudotlar bilan deyarli o'zaro ta'sir qilmaydi (mualliflarning fikriga ko'ra, maydon kuchi magnit-rezonans tomografiya skanerining yadrosida hukmronlik qilganidan 10 ming baravar zaif) tibbiy asbob-uskunalar(kardiostimulyatorlar va boshqalar), na boshqa nurlanish bilan, ya'ni u, masalan, bir xil Wi-Fi ishlashiga xalaqit bermaydi.

Eng qiziq narsa nima Tizim samaradorligi WiTricity nafaqat rulonlarning o'lchami, geometriyasi va sozlamalari, shuningdek ular orasidagi masofa, balki iste'molchilar soniga ham ta'sir qiladi va ijobiy ta'sir ko'rsatadi. Uzatuvchi "antenna" ning har ikki tomonida 1,6 dan 2,7 m gacha bo'lgan masofada joylashgan ikkita qabul qiluvchi qurilma alohida-alohida ko'ra 10% yaxshi samaradorlikni ko'rsatdi - bu ko'plab qurilmalarni bitta quvvat manbaiga ulash muammosini hal qiladi.

Darhaqiqat, 1970-yillarda u NATO va Qo'shma Shtatlarning Iroq (Liviya, Suriya va boshqalar) ning doimiy havo patrullari, kameralari bo'lgan uchuvchisiz samolyotlar, 24 soat onlayn rejimda "terrorchilarni" ovlash (yoki tuzatish) haqidagi orzularini texnik jihatdan amalga oshirdi. .

1968 yilda amerikalik kosmik tadqiqotlar bo'yicha mutaxassis Piter E. Glazer katta quyosh panellarini geostatsionar orbitaga joylashtirishni va ular ishlab chiqaradigan energiyani (5-10 GVt darajasi) mikroto'lqinli nurlanishning yaxshi yo'naltirilgan nurlari bilan Yer yuzasiga o'tkazishni taklif qildi. uni texnik chastotaning to'g'ridan-to'g'ri yoki o'zgaruvchan tokining energiyasiga aylantiring va uni iste'molchilarga tarqating.

Bunday sxema geostatsionar orbitada (~ 1,4 kVt/kv.m) mavjud bo'lgan quyosh nurlanishining qizg'in oqimidan foydalanish va kunning vaqti va ob-havo sharoitidan qat'i nazar, olingan energiyani doimiy ravishda Yer yuzasiga uzatish imkonini berdi. . Ekvator tekisligining ekliptika tekisligiga 23,5 graduslik burchak bilan tabiiy moyilligi tufayli geostatsionar orbitada joylashgan sun'iy yo'ldosh quyosh nurlari oqimi bilan deyarli doimiy ravishda yoritiladi, bahor kunlariga yaqin qisqa vaqtlar bundan mustasno. va kuzgi tengkunlik kunlari, bu sun'iy yo'ldosh Yer soyasiga tushganda. Bu vaqt davrlarini aniq bashorat qilish mumkin va jami ular yil umumiy uzunligining 1% dan oshmaydi.

Mikroto'lqinli pechning elektromagnit tebranishlarining chastotasi sanoat, ilmiy tadqiqotlar va tibbiyotda foydalanish uchun ajratilgan diapazonlarga mos kelishi kerak. Agar bu chastota 2,45 gigagertsli qilib tanlansa, u holda meteorologik sharoitlar, jumladan qalin bulutlar va kuchli yog'ingarchiliklar elektr uzatish samaradorligiga unchalik ta'sir qilmaydi. 5,8 gigagertsli diapazon jozibali, chunki u uzatuvchi va qabul qiluvchi antennalarning hajmini kamaytirishga imkon beradi. Biroq, bu erda meteorologik sharoitlarning ta'siri allaqachon qo'shimcha o'rganishni talab qiladi.

Mikroto'lqinli elektronikaning hozirgi rivojlanish darajasi geostatsionar orbitadan Yer yuzasiga mikroto'lqinli nurlar orqali energiya uzatishning ancha yuqori samaradorligi haqida gapirishga imkon beradi - taxminan 70% ÷ 75%. Bunday holda, uzatuvchi antennaning diametri odatda 1 km sifatida tanlanadi va yerga asoslangan rektenna 35 graduslik kenglik uchun 10 km x 13 km o'lchamlarga ega. Chiqish quvvati 5 GVt bo'lgan SCES uzatuvchi antennaning markazida 23 kVt / m², qabul qiluvchi antennaning markazida - 230 Vt / m² nurlanish quvvatiga ega.

SCES uzatuvchi antenna uchun qattiq holatdagi va vakuumli mikroto'lqinli generatorlarning har xil turlari o'rganildi. Uilyam Braun, xususan, sanoat tomonidan yaxshi o'zlashtirilgan, mikroto'lqinli pechlar uchun mo'ljallangan magnetronlar, agar ularning har biri o'z fazalarida o'z salbiy aloqa zanjiri bilan ta'minlangan bo'lsa, SCES antenna massivlarini uzatishda ham foydalanish mumkinligini ko'rsatdi. tashqi sinxronlash signaliga (Magnetron Directional Amplifier - MDA deb ataladi).

SCES sohasidagi eng faol va tizimli tadqiqotlar Yaponiya tomonidan amalga oshirildi. 1981 yilda professorlar M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) va S. Sasaki (Susumu Sasaki) rahbarligida Yaponiya Koinot tadqiqotlari institutida 10 MVt quvvatga ega SCES prototipini ishlab chiqish bo'yicha tadqiqotlar boshlandi, u mavjud raketalar yordamida yaratiladi. Bunday prototipni yaratish texnologik tajribani to'plash va tijorat tizimlarini shakllantirish uchun asos tayyorlash imkonini beradi.

Loyiha SKES2000 (SPS2000) nomini oldi va dunyoning ko'plab mamlakatlarida tan olindi.

2008 yilda Massachusets Texnologiya Instituti (MIT) fizika kafedrasi dotsenti Marin Soljachich shirin uyqudan uyali telefonning doimiy signali tufayli uyg'ondi. "Telefon to'xtamadi va men uni zaryad qilishimni talab qildi", dedi Soljachich. Charchagan va o'rnidan turolmay, uyga kirgandan keyin telefon o'z-o'zidan quvvatlana boshlashini orzu qila boshladi.

2012-2015 yillarda Vashington universiteti muhandislari Wi-Fi’dan portativ qurilmalarni quvvatlantirish va gadjetlarni quvvatlantirish uchun energiya manbai sifatida foydalanish imkonini beruvchi texnologiyani ishlab chiqdi. Texnologiya “Popular Science” jurnali tomonidan 2015-yilning eng yaxshi yangiliklaridan biri sifatida allaqachon tan olingan. Simsiz ma'lumotlarni uzatish texnologiyasining o'zi hamma joyda haqiqiy inqilobni amalga oshirdi. Va endi navbat Vashington universiteti ishlab chiquvchilari (Power Over WiFi-dan) deb nomlagan havo orqali simsiz quvvat uzatishga keldi.

Sinov bosqichida tadqiqotchilar kam quvvatli litiy-ion va nikel-metall gidridli akkumulyatorlarni muvaffaqiyatli zaryadlashdi. Asus RT-AC68U routeri va undan 8,5 metr masofada joylashgan bir nechta sensorlar yordamida. Ushbu sensorlar elektromagnit to'lqinning energiyasini 1,8 dan 2,4 voltsgacha bo'lgan kuchlanishli to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantiradi, bu mikrokontrollerlar va sensor tizimlarini quvvatlantirish uchun zarurdir. Texnologiyaning o'ziga xosligi shundaki, ish signalining sifati yomonlashmaydi. Routerni qayta yoqish kifoya va siz odatdagidek foydalanishingiz mumkin, shuningdek, kam quvvatli qurilmalarni quvvat bilan ta'minlashingiz mumkin. Bir namoyish marshrutizatordan 5 metrdan uzoqroqda joylashgan kichik, past aniqlikdagi yashirin kuzatuv kamerasini muvaffaqiyatli quvvatladi. Keyin Jawbone Up24 fitnes-trekeri 41% ga zaryadlandi, bu 2,5 soat davom etdi.

Nima uchun bu jarayonlar tarmoq aloqa kanalining sifatiga salbiy ta'sir ko'rsatmasligi haqidagi murakkab savollarga ishlab chiquvchilar, bu miltillovchi yo'riqnoma bo'sh bo'lmagan ma'lumot uzatish kanallarida ishlayotganda energiya paketlarini yuborishi tufayli mumkin bo'ladi, deb javob berishdi. Ular jimlik davrida energiya shunchaki tizimdan chiqib ketishini va aslida uni kam quvvatli qurilmalarni quvvatlantirishga yo'naltirish mumkinligini aniqlaganlarida shunday qarorga kelishdi.

O‘rganish davomida oltita uyga PoWiFi tizimi o‘rnatilib, aholi odatdagidek internetdan foydalanishga taklif qilindi. Veb-sahifalarni yuklang, oqimli videoni tomosha qiling va keyin nima o'zgarganini ayting. Natijada, tarmoq unumdorligi hech qanday tarzda o'zgarmasligi ma'lum bo'ldi. Ya'ni, Internet odatdagidek ishladi va qo'shilgan variantning mavjudligi sezilmadi. Va bu Wi-Fi orqali nisbatan oz miqdorda energiya yig'ilgan birinchi sinovlar edi.

Kelajakda PoWiFi texnologiyasi maishiy texnika va harbiy texnikaga o'rnatilgan sensorlarni simsiz boshqarish va masofadan zaryadlash/zaryadlashni amalga oshirish uchun quvvatlantirishga xizmat qilishi mumkin.

UAVlar uchun energiya uzatish muhim (ehtimol, texnologiya yoki tashuvchi samolyotdan):


Fikr juda jozibali ko'rinadi. Bugungi 20-30 daqiqa parvoz vaqti o'rniga:
→
→


→ Intel kompaniyasi Ledi Gaganing AQSh Superkubogidagi tanaffus paytida dron shousini o'tkazdi.
dronlarni simsiz zaryadlash orqali 40-80 daqiqaga ega bo'ling.

Men tushuntiraman:
-m/y dronlarni almashish hali ham zarur (to'da algoritmi);
- m/y dronlar va samolyotlar (bachadon) almashinuvi ham zarur (boshqaruv markazi, bilimlar bazasini tuzatish, qayta yo'naltirish, yo'q qilish buyrug'i, "do'stona yong'in" ning oldini olish, razvedka ma'lumotlarini uzatish va foydalanish buyruqlari).

Navbatda kim bor?

Eslatma: Odatda WiMAX tayanch stansiyasi taxminan +43 dBm (20 Vt) radiatsiya qiladi, mobil stansiya esa odatda +23 dBm (200 mVt) da uzatadi.

Sanitariya-turar-joy zonasidagi mobil tayanch stantsiyalardan (900 va 1800 MGts, barcha manbalardan umumiy daraja) ruxsat etilgan nurlanish darajasi ba'zi mamlakatlarda sezilarli darajada farqlanadi:
Ukraina: 2,5 mkVt/sm². (eng qattiq sanitariya me'yori Evropada)
Rossiya, Vengriya: 10 mkVt/sm².
Moskva: 2,0 mkVt/sm². (norma 2009 yil oxirigacha mavjud edi)
AQSh, Skandinaviya mamlakatlari: 100 mkVt/sm².

Vaqtinchalik ruxsat etilgan daraja Rossiya Federatsiyasida radiotelefonlardan foydalanuvchilar uchun mobil radiotelefonlardan (MRT) (VDU) 10 mkVt / sm² (IV bo'lim - Mobil quruqlikdagi radiostansiyalar uchun gigienik talablar SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1190-03) belgilangan.

AQShda sertifikat SARning maksimal darajasi 1,6 Vt/kg dan oshmaydigan uyali qurilmalar uchun Federal Aloqa Komissiyasi (FCC) tomonidan beriladi (shuningdek, so'rilgan nurlanish kuchi inson to'qimalarining 1 grammiga kamayadi).

Evropada, Ionlashtiruvchi bo'lmagan nurlanishdan himoya qilish bo'yicha komissiyaning (ICNIRP) xalqaro direktivasiga ko'ra, mobil telefonning SAR qiymati 2 Vt / kg dan oshmasligi kerak (inson to'qimalarining 10 grammiga so'rilgan nurlanish kuchi bilan).

Yaqinda Buyuk Britaniyada 10 Vt/kg darajasi xavfsiz SAR darajasi deb hisoblangan. Xuddi shunday holat boshqa mamlakatlarda ham kuzatilgan. Standartda qabul qilingan maksimal SAR qiymatini (1,6 Vt/kg) hatto “qattiq” yoki “yumshoq” standartlarga ishonch bilan bog‘lab bo‘lmaydi. SAR qiymatini aniqlash standartlari AQShda ham, Evropada ham qabul qilingan (ko'rib chiqilayotgan uyali telefonlardan mikroto'lqinli nurlanishning barcha tartibga solinishi faqat termal effektga asoslangan, ya'ni inson to'qimalarining isishi bilan bog'liq).

TO'LIQ XARAOS.

Tibbiyot hali savolga aniq javob bermadi: mobil / WiFi zararli va qancha? Mikroto'lqinli texnologiya orqali elektr energiyasini simsiz uzatish haqida nima deyish mumkin?

Bu erda quvvat vatt va milya vatt emas, balki allaqachon kVt ...

Havolalar, foydalanilgan hujjatlar, fotosuratlar va videolar:
"(RADIOELEKTRONIKA JURNALI!" N 12, 2007 yil (Kosmosdan olingan elektr energiyasi - quyosh kosmik elektr stantsiyalari, V. A. Banke)
"Mikroto'lqinli elektronika - kosmik energiya istiqbollari" V. Bank, t.f.n.
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 oddiy sxema, deyarli 2,5 sm masofada hech qanday simsiz lampochkani quvvatlantirishi mumkin! Ushbu sxema ham kuchaytiruvchi konvertor, ham simsiz quvvat uzatuvchi va qabul qilgich vazifasini bajaradi. Buni qilish juda oddiy va agar yaxshilangan bo'lsa, siz foydalanishingiz mumkin turli yo'llar bilan. Shunday ekan, boshlaylik!

Qadam 1. Kerakli materiallar va asboblar.

  1. NPN tranzistor. Men 2N3904 dan foydalandim, lekin siz BC337, BC547 va boshqalar kabi har qanday NPN tranzistoridan foydalanishingiz mumkin. (Har qanday PNP tranzistori ishlaydi, faqat ulanishlarning polaritesiga ehtiyot bo'ling.)
  2. O'rash yoki izolyatsiyalangan sim. Taxminan 3-4 metr sim etarli bo'lishi kerak (o'rash simlari, juda nozik emal izolyatsiyasi bilan faqat mis simlar). Transformatorlar, dinamiklar, motorlar, o'rni va boshqalar kabi ko'pgina elektron qurilmalarning simlari ishlaydi.
  3. 1 kOhm qarshilikka ega qarshilik. Ushbu qarshilik tranzistorni haddan tashqari yuklanish yoki qizib ketish holatlarida yonishdan himoya qilish uchun ishlatiladi. 4-5 kŌ gacha bo'lgan yuqori qarshilik qiymatlaridan foydalanishingiz mumkin. Rezistorni ishlatmaslik mumkin, lekin batareyaning tezroq tushishi xavfi mavjud.
  4. Yorug'lik chiqaradigan diod. Men 2 mm ultra yorqin oq LEDdan foydalandim. Siz har qanday LED dan foydalanishingiz mumkin. Aslida, bu erda LEDning maqsadi faqat sxemaning sog'lig'ini ko'rsatishdir.
  5. AA o'lchamli batareya, 1,5 volt. (Tranzistorga zarar yetkazishni xohlamasangiz, yuqori kuchlanishli batareyalardan foydalanmang.)

Kerakli vositalar:

1) qaychi yoki pichoq.

2) Lehimlash temir (ixtiyoriy). Agar sizda lehimli temir bo'lmasa, siz oddiygina simlarni burishingiz mumkin. Menda lehim temir yo'q bo'lganida shunday qildim. Agar siz sxemani lehimsiz sinab ko'rmoqchi bo'lsangiz, sizga xush kelibsiz.

3) Zajigalka (ixtiyoriy). Biz simdagi izolyatsiyani yoqish uchun zajigalkadan foydalanamiz, so'ngra qolgan izolyatsiyani qirib tashlash uchun qaychi yoki pichoqni ishlatamiz.

2-qadam: Qanday qilib buni ko'rish uchun videoni tomosha qiling.

3-qadam: Barcha bosqichlarni qisqacha takrorlash.

Shunday qilib, birinchi navbatda siz simlarni olishingiz va dumaloq silindrsimon ob'ektni 30 burilish bilan o'rashingiz kerak. Keling, bu g'altakni A deb ataymiz. Xuddi shu dumaloq ob'ekt bilan ikkinchi lasan yasashni boshlang. 15-burilishni o'rashdan so'ng, simdan halqa shaklida novda hosil qiling va keyin lasanga yana 15 burilish o'rang. Shunday qilib, endi sizda ikkita uchi va bitta novdasi bo'lgan lasan bor. Keling, bu g'altakni B deb nomlaymiz. O'z-o'zidan yechilmasligi uchun simlarning uchlariga tugunlarni bog'lang. Izolyatsiyani simlarning uchlarida va ikkala bobindagi filialda yoqing. Izolyatsiyani olib tashlash uchun siz qaychi yoki pichoqni ham ishlatishingiz mumkin. Ikkala rulonning diametri va burilish soni teng ekanligiga ishonch hosil qiling!

Transmitterni yarating: tranzistorni oling va uni tekis tomoni yuqoriga va sizga qaratib qo'ying. Chapdagi pin emitentga ulanadi, o'rta pin asosiy pin bo'ladi va o'ngdagi pin kollektorga ulanadi. Rezistorni oling va uning uchlaridan birini tranzistorning asosiy terminaliga ulang. Rezistorning ikkinchi uchini oling va uni B bobinining bir uchiga (kranga emas) ulang. B bobinining ikkinchi uchini oling va uni tranzistorning kollektoriga ulang. Agar xohlasangiz, siz kichik simni tranzistorning emitentiga ulashingiz mumkin (bu Emitentning kengaytmasi sifatida ishlaydi.)

Qabul qilgichni sozlang. Qabul qilgichni yaratish uchun A bobinini oling va uning uchlarini LED ning turli pinlariga ulang.

Sizda reja bor!

4-qadam: Sxematik diagramma.

Mana biz ko'ramiz elektr sxemasi bizning aloqamiz. Agar diagrammadagi ba'zi belgilarni bilmasangiz, tashvishlanmang. Quyidagi rasmlar hamma narsani ko'rsatadi.

Qadam 5. Sxema ulanishlarini chizish.

Bu erda biz sxemamizning ulanishlarining tushuntirish chizmasini ko'ramiz.

Qadam 6. Sxemadan foydalanish.

B bobinining shoxini olib, uni batareyaning musbat uchiga ulang. Batareyaning salbiy qutbini tranzistorning emitentiga ulang. Endi agar siz LED lasanini B bobiniga yaqinlashtirsangiz, LED yonadi!

7-qadam. Bu ilmiy jihatdan qanday izohlanadi?

(Men bu hodisa haqidagi fanni oddiy so‘zlar va o‘xshatishlar bilan tushuntirishga harakat qilaman va men noto‘g‘ri bo‘lishim mumkinligini bilaman. Bu hodisani to‘g‘ri tushuntirish uchun men barcha tafsilotlarga to‘xtalib o‘tishim kerak bo‘ladi. qilish, shuning uchun men sxemani tushuntirish uchun analogiyalarni umumlashtirmoqchiman).

Biz hozirgina yaratgan uzatuvchi sxemasi Osilator sxemasi. Siz Joule Thief deb ataladigan sxema haqida eshitgan bo'lishingiz mumkin va u biz yaratgan sxemaga juda o'xshash. Joule Thief sxemasi 1,5 voltli batareyadan quvvat oladi, quvvatni yuqori kuchlanishda chiqaradi, lekin ular orasida minglab intervallar mavjud. LEDni yoqish uchun faqat 3 volt kerak, ammo bu sxemada u 1,5 voltli batareya bilan yaxshi yonishi mumkin. Shunday qilib, Joule Thief sxemasi kuchlanishni kuchaytiruvchi konvertor va shuningdek, emitent sifatida tanilgan. Biz yaratgan sxema ham emitent va kuchlanishni kuchaytiruvchi konvertordir. Ammo savol tug'ilishi mumkin: "Qanday qilib LEDni masofadan yoritish kerak?" Bu indüksiyon tufayli. Buning uchun, masalan, transformatordan foydalanishingiz mumkin. Standart transformator ikkala tomonda ham yadroga ega. Transformatorning har bir tomonidagi sim o'lchamiga teng deb hisoblang. Elektr toki bir lasan orqali o'tganda, transformator sariqlari elektromagnitga aylanadi. Agar o'zgaruvchan tok bobin orqali oqib chiqsa, u holda kuchlanish o'zgarishlari sinusoid bo'ylab sodir bo'ladi. Shuning uchun, o'zgaruvchan tok g'altakdan o'tganda, sim elektromagnit xususiyatlarini oladi va keyin kuchlanish pasayganda yana elektromagnetizmni yo'qotadi. Telning bobini elektromagnitga aylanadi va keyin magnit ikkinchi lasandan tashqariga chiqqanda bir xil tezlikda elektromagnit xususiyatlarini yo'qotadi. Magnit sim bo'lagi bo'ylab tez harakat qilganda, elektr toki hosil bo'ladi, shuning uchun transformatordagi bir g'altakning tebranish kuchlanishi boshqa sim bo'limida elektr tokini keltirib chiqaradi va elektr toki simlarsiz bir bo'lakdan ikkinchisiga o'tkaziladi. Bizning sxemamizda bobinning yadrosi havo bo'lib, AC kuchlanish birinchi bobin orqali o'tadi, shuning uchun ikkinchi bobinda kuchlanish paydo bo'ladi va lampochkalarni yoritadi !!

8-qadam. Foyda va yaxshilash bo'yicha maslahatlar.

Shunday qilib, bizning sxemamizda biz kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ta'sirini ko'rsatish uchun LEDni ishlatdik. Ammo biz ko'proq narsani qila olardik! Qabul qilgich pallasi elektr energiyasini o'zgaruvchan tokdan oladi, shuning uchun biz uni yoqish uchun ishlatishimiz mumkin lyuminestsent lampalar! Bundan tashqari, bizning sxemamiz bilan siz qiziqarli sehrli fokuslar, kulgili sovg'alar va hokazolarni qilishingiz mumkin. Natijalarni maksimal darajada oshirish uchun siz rulonlarning diametri va rulonlarda aylanishlar soni bilan tajriba o'tkazishingiz mumkin. Bundan tashqari, rulonlarni tekislashga urinib ko'rishingiz va nima bo'lishini ko'rishingiz mumkin! Imkoniyatlar cheksizdir!!

Qadam 9. Sxema ishlamasligi mumkin bo'lgan sabablar.

Qanday muammolarga duch kelishingiz mumkin va ularni qanday hal qilishingiz mumkin:

  1. Transistor juda qizib ketadi!

Yechim: To'g'ri o'lchamdagi rezistordan foydalandingizmi? Men rezistorni birinchi marta ishlatmadim va tranzistor chekishni boshladi. Agar bu yordam bermasa, issiqlik qisqarishini ishlatib ko'ring yoki yuqori darajadagi tranzistordan foydalaning.

  1. LED o'chirilgan!

Yechim: Ko'p sabablar bo'lishi mumkin. Birinchidan, barcha ulanishlarni tekshiring. Men tasodifan aloqamda baza va kollektorni o'zgartirdim va shunday bo'ldi katta muammo Men uchun. Shunday qilib, avval barcha ulanishlarni tekshiring. Agar sizda multimetr kabi qurilmangiz bo'lsa, uni barcha ulanishlarni tekshirish uchun ishlatishingiz mumkin. Bundan tashqari, ikkala rulonning diametri bir xil ekanligiga ishonch hosil qiling. Tarmoqingizda qisqa tutashuv mavjudligini tekshiring.

Men boshqa muammolardan xabardor emasman. Ammo agar siz hali ham ularga duch kelsangiz, menga xabar bering! Men imkon qadar yordam berishga harakat qilaman. Bundan tashqari, men maktabning 9-sinf o'quvchisiman va mening ilmiy bilim juda cheklangan, shuning uchun menda biron bir xato topsangiz, iltimos, menga xabar bering. Yaxshilash bo'yicha takliflar mamnuniyat bilan qabul qilinadi. Loyihangizga omad!


Insoniyat simlarni butunlay rad etishga intiladi, chunki ko'pchilikning fikriga ko'ra, ular imkoniyatlarni cheklaydi va butunlay erkin harakat qilishga imkon bermaydi. Va agar elektr uzatishda buni qilish mumkin bo'lsa-chi? Bu savolga javobni maqolada topish mumkin bu ko'rib chiqish, bu kichik o'lchamlarda simlarni to'g'ridan-to'g'ri ulanmasdan elektr energiyasini uzatish imkoniyatini ifodalovchi uy qurilishi dizayni ishlab chiqarish bo'yicha videoga bag'ishlangan.

Bizga kerak bo'ladi:
- mis sim kichik diametri 7 m uzunlikda;
- diametri 4 sm bo'lgan silindr;
- barmoq batareyasi;
- batareya qutisi
- 10 ohm qarshilik;
- tranzistor C2482;
- yorug'lik chiqaradigan diod.


Biz 4 metr uzunlikdagi simni olamiz va uni yarmiga egamiz, shunda ikkita sim bir uchida qoladi, egilgan qismi esa boshqa uchida.


Biz bitta simni olamiz, uni istalgan yo'nalishda egamiz va silindrga o'rashni boshlaymiz.


O'rtaga etib borganimizdan so'ng, biz har qanday yo'nalishda qo'sh joyni qoldiramiz va kichik bir bo'lak qolguncha shamolni davom ettiramiz, uni ham qoldirish kerak.


Olingan uch uchi bo'lgan halqani silindrdan olib tashlash va izolyatsion lenta bilan mahkamlash kerak.


Endi biz 3 m uzunlikdagi ikkinchi simni olamiz va odatdagi tarzda shamollaymiz. Ya'ni, bu holda, biz oxirgi o'rashda bo'lgani kabi, uchta uchini emas, balki ikkitasini olishimiz kerak.


Olingan halqa yana elektr lenta bilan o'rnatiladi.


Telning uchlarini tozalash kerak, chunki u lakning himoya qatlami bilan qoplangan.


Uy qurilishi yig'ish jarayonini soddalashtirish uchun biz sizning e'tiboringizga muallifning ulanish sxemasini taqdim etamiz.


Diagramma shuni ko'rsatadiki, uchta chiqishli bobin rezistor va tranzistorning quvvat manbaini ulash uchun mo'ljallangan va ikkita uchi bo'lgan ikkinchi lasanda siz LEDni biriktirishingiz kerak.






Shunday qilib, siz mutlaqo ajoyib va ​​qiziqarli uy qurilishi mahsulotini olishingiz mumkin, agar xohlasangiz, burilishlar sonini qo'shib, tajriba o'tkazish orqali yangilanishi va yanada kuchliroq bo'lishi mumkin. Shuningdek, biz sizning e'tiboringizni sinovchi sifatida ham xizmat qiladigan LED lampochkaning yoritilishi sariqlarning bir-biriga olib kelinadigan tomoniga bog'liqligiga qaratamiz. Bu shuni anglatadiki, agar birinchi taqdimot paytida yorug'lik yoqilmagan bo'lsa, unda siz lasanni ag'darib, yana harakat qilishingiz kerak.