Узнайте, как работает беспроводная электричество и его использование

Тесла беспроводной электроэнергии работает

Беспроводная электричество, концепция, созданная Николой Теслой, существует уже более века. Тесла обнаружила, что когда вы чередуются ток, создается магнитное поле. Колеблеясь это магнитное поле и перемещая в него проволоку, может быть проведен чередовый ток. Беспроводные электроэнергии работают путем преобразования переменного тока в магнитное поле, используя передатчик, который затем поднимается устройством и преобразуется обратно в AC. Ключом к беспроводной передаче электроэнергии является перенос энергии магнитно -резонанса, который позволяет эффективно переносить энергию на больших расстояниях. Tesla удалось привести 200 лампочек с 26 миль в 1899 году, но современные достижения сделали беспроводную электроэнергию гораздо более жизнеспособным и доступным.

1. Как работает беспроводная электричество?

Беспроводные электроэнергии работают путем преобразования переменного тока в магнитное поле, используя передатчик, который затем поднимается устройством и преобразуется обратно в AC. Передатчик и устройство вибрируют на той же резонансной частоте, что позволяет эффективно переносить энергию на большие расстояния.

2. Что Никола Тесла внесла свой вклад в беспроводную электричество?

Никола Тесла была пионером беспроводной электричества. Он обнаружил концепцию чередующегося тока и его соединения с магнитными полями, заложив основу для передачи беспроводной электроэнергии. Несмотря на столкновения, Тесла удалось продемонстрировать беспроводную электроэнергию, приводя 200 лампочек на расстоянии 26 миль.

3. Что такое перенос энергии магнитно -резонанса?

Перенос энергии магнитного резонанса – это явление, которое позволяет эффективно передавать беспроводную электроэнергию передачу электроэнергии. Когда присутствуют два магнитных поля с одинаковой резонансной частотой, перенос энергии происходит на большие расстояния. Это аналогично оперной певице, разбившей стакан своим голосом, сопоставляя резонансную частоту стекла.

4. Как потребители беспроводной электроэнергии?

Беспроводная электричество устраняет необходимость в кабелях и проводах, уменьшая беспорядок и обеспечивает более удобный источник питания. Устройства могут начать зарядку автоматически в диапазоне передатчика, а технология может обеспечить питание для различных устройств, таких как лампочки и ноутбуки.

5. Беспроводная электричество широко доступно?

Хотя технология беспроводной электроэнергии значительно продвинулась, она еще не широко доступна на уровне потребителей. Тем не менее, существуют постоянные усилия по интеграции беспроводных силовых решений в повседневную жизнь, что может привести к более широкой доступности в будущем.

6. Каковы некоторые потенциальные применения беспроводной электроэнергии?

Беспроводная электричество может революционизировать различные отрасли отрасли. Его можно использовать для питания интеллектуальных домов и офисов, зарядки электромобилей по беспроводной связи и обеспечить непрерывную энергию в удаленных местах. Кроме того, он может быть интегрирован в повседневные устройства, устраняя необходимость традиционных методов зарядки.

7. Как беспроводная электроэнергия влияет на энергоэффективность?

Беспроводная передача электроэнергии по -прежнему сталкивается с проблемами с потери энергии, аналогично ранним башням, разработанным Tesla. Тем не менее, достижения в области технологий и инфраструктуры могут повысить энергоэффективность и снизить потери в беспроводных энергетических системах.

8. Есть ли какие -либо недостатки для беспроводной электричества?

В то время как беспроводная электричество предлагает многочисленные преимущества, есть некоторые недостатки, чтобы рассмотреть. Потери энергии, ограниченный диапазон и потребность в совместимых устройствах и инфраструктуре – это факторы, которые необходимо решить для более широкого внедрения технологии беспроводной электроэнергии.

9. Как беспроводная электричество может способствовать устойчивому энергетическим решениям?

Беспроводная электричество может способствовать устойчивому энергетическим решениям, снижая зависимость от традиционных источников энергии. Это может позволить широко распространенное использование возобновляемой энергии, предоставляя эффективные методы передачи и распределения для чистых источников энергии.

10. Что ждет вперед для технологии беспроводной электроэнергии?

По мере того, как технология беспроводной электроэнергии продолжает развиваться, она обещает будущее с меньшим количеством проводов и кабелей. Интеграция беспроводных энергетических решений в различные отрасли и разработка более эффективных методов передачи, вероятно, будет стимулировать его рост и принятие.

Узнайте, как работает беспроводная электричество и его использование

Елена Гаура не работает, консультируется, не владеет акциями или не получает финансирования от любой компании или организации, которая извлекла выгоду из этой статьи, и не раскрыла соответствующую принадлежность за пределами их академического назначения.

Тесла беспроводной электроэнергии работает

Охто

Мы аррегировали подоаджолгн. SpoMOщHщ эtOй straoniцы mы smosememememopredetath, чto -aprosы otpra. То, что нужно?

Эta -steraniцa otobrana -overshy -aTeх -stuчah -obra -aTeх -stu -y -y -ogdaTomAtiчeskymi -stri -stri -rah -strhe -strhe -strhe -stri -stri -stri -stri -stri -stri -rah -rah -stristriouri Котора. Straoniцa -oprepaneTeTeTeTeTOTOTOTO -opobrasthep -apoSle -o, kak -эat. ДО СОМОМОНТА.

Иошнико -а -а -а -в -впологовый схлк -а -апросов. Esli-yspolheoute obhщiй dostup-vanterneTTHETHETHETHETHET,. Охраторс. Подеб.

Проверка, в котором я, eSli -voAchephephephephe -yvodyte -sloжne -apro Эмами, Или,.

Узнайте, как работает беспроводная электричество и его использование

RHEANNA SAND: Итак, мы наконец -то собираемся разрезать шнур. Попрощайтесь с этим беспорядком из кабелей, вытекающих из вашего стола, или тот раздражающий провод, исходящий из ваших динамиков. Сила идет беспроводной.

Концепция существует уже более века. Никола Тесла придумал его вскоре после того, как он обнаружил переменный ток или AC. AC – это поток электронов через проводник, который чередуется вперед и назад. Тесла знала, что когда вы чередуются ток, вы создаете магнитное поле. И наоборот, если вы колеблетесь к магнитному полю и переместите в него провод, этот провод будет проводить переменную.

Таким образом работает беспроводная электроэнергия: передатчик преобразует перемен в магнитное поле. Устройство поднимает поле и преобразует его обратно в AC. Звучит довольно просто, но есть причина, по которой потребовалось столетие, чтобы стать жизнеспособным. Точка прилипания была то, что называется переносом энергии магнитно -резонанса. Без этого явления беспроводная электричество не будет передаваться достаточно далеко, чтобы быть полезным. Вот как это работает: все магнитные поля вибрируют на резонансной частоте. Если два близлежащих поля имеют одинаковую резонансную частоту, энергия переноса эффективно варьируется на большие расстояния. Так как оперная певица может разбить стакан только своим голосом.

В беспроводной электричестве передатчик и устройство вибрируют на той же резонансной частоте. Это была непростая задача для Теслы, хотя в 1899 году он работал 200 лампочек с 26 миль.

Современные достижения сделали намного проще. И теперь беспроводное электричество собирается в большей степени выходить на рынок. Представьте себе передатчики, которые выглядят как рамки с картинками, обеспечивая питание для освещения и ноутбуков или зарядных устройств, которые начинают заряжать ваш телефон прямо, когда вы садитесь за свой стол. Возможности действительно скатятся.

Nikola Tesla: 5G Network может реализовать свою мечту о беспроводном электричестве, через столетие после экспериментов не удалось

Джеймс Питер Брусей получает финансирование от ЕС Horizon 2020 в рамках проекта Domus.

Елена Гаура не работает, консультируется, не владеет акциями или не получает финансирования от любой компании или организации, которая извлекла выгоду из этой статьи, и не раскрыла соответствующую принадлежность за пределами их академического назначения.

Партнеры

Университет Ковентри предоставляет финансирование в качестве члена разговора в Великобритании.

В разгар своей карьеры новаторский инженер -электрик Никола Тесла стал одержим идеей. Он предположил, что электричество может передаваться по беспроводной связи по воздуху на больших расстояниях – либо через серию стратегически расположенных башни, либо проплыв через систему подвесных воздушных шаров.

Вещи не сделали’T go to Plan, и Tesla’S Ambitions по беспроводной глобальной электроснабжению никогда не реализована. Но сама теория не была’T опровергнут: это просто потребовало бы необычайного количества власти, большая часть которой была бы потрачена впустую.

Теперь исследовательская статья предположила, что архитекторы сети 5G, возможно, невольно построили то, что Тесла не смог построить на рубеже двадцатого века: “Беспроводная энергетическая сетка” Это может быть адаптировано для зарядки или питания небольших устройств, встроенных в автомобили, дома, рабочие места и фабрики.

Поскольку 5G опирается на плотную сеть мачт и мощную серию антенны, это’Возможно, что такая же инфраструктура, с некоторыми изменениями. Но передача все еще будет страдать от ключевого недостатка Tesla’Башни: потери высокой энергии, что может быть трудно оправдать, учитывая срочность климатического кризиса.

5G сети

Десятилетия назад было обнаружено, что плотно сфокусированный радио Луч может передавать мощность на относительно больших расстояниях без использования провода для переноса заряда. Та же технология теперь используется в сети 5G: технологии последнего поколения для подключения интернета в Интернете с помощью радиоволн, передаваемых из локальной антенны.

Эта технология 5G направлена ​​на то, чтобы обеспечить увеличение мощности в 1000 раз за последнее поколение, 4G, чтобы позволить дольше до одного миллиона пользователей подключаться к квадратному километру, что делает эти моменты поиска сигнала на музыкальных фестивалях или спортивных мероприятиях в прошлом.

Чтобы поддержать эти обновления, 5G использует некоторую инженерную магию, и эта магия состоит из трех частей: очень плотные сети с большим количеством мачт, специальные антенны и включение передачи Millimeter Wave (MMWAVE) вместе с более традиционными группами.

Последний из них, Mmwave, открывает гораздо большую полосу пропускания за счет более коротких расстояний передачи. Для контекста большинство маршрутизаторов Wi -Fi работают в группе 2 ГГц. Если у вашего роутера есть вариант 5 ГГц, вы’LL заметили, что фильмы потокового потокового потока – но вы должны быть ближе к своему маршрутизатору, чтобы он работал.

Увеличьте более высокую частоту (например, Mmwave, которая работает при 30 ГГц или более), и вы видите еще большие улучшения в пропускной способности – но вы должны быть ближе к базовой станции, чтобы получить к ней доступ к ней. Вот почему мачты 5G более плотно сгруппированы, чем мачты 4G.

Последняя магия – добавить еще много антенн – от 128 до 1024 по сравнению с гораздо меньшим числом (только два в некоторых случаях) для 4G. Несколько антенн позволяют мачсам образовывать сотни карандашных балок, которые нацелены на конкретные устройства, обеспечивая эффективный и надежный интернет для вашего телефона на ходу.

Это те же самые сырые ингредиенты, необходимые для создания беспроводной энергосистемы. Повышенная плотность сети особенно важна, потому что она открывает возможность использования полос MMWAVE для передачи различных радиоволн, которые могут нести как подключение к Интернету, так и электрическую мощность.

Экспериментирование с мощностью 5G

В экспериментах использовались новые типы антенны для облегчения беспроводной зарядки. В лаборатории исследователи смогли использовать мощность 5G на относительно небольшом расстоянии чуть более 2 метров, но они ожидают, что будущая версия их устройства сможет передавать 6 мкВ (6 миллионов ватт) на расстоянии 180 метров.

Чтобы поместить это в контекст, устройства общего интернета вещей (IoT) потребляют около 5 мкВт – но только в их глубокой режиме спят. Конечно, устройства IoT потребуют все меньше и меньше мощности, чтобы работать, поскольку разработаны умные алгоритмы и более эффективная электроника, но 6 мкВт все еще очень небольшое количество энергии.

Это означает, что, по крайней мере, в настоящее время, что беспроводная мощность 5G вряд ли будет практичной для зарядки вашего мобильного телефона, когда вы проходите день. Но это может заряжать или питание устройств IoT, таких как датчики и сигнализации, которые, как ожидается, станут широко распространенными в будущем.

Например, на заводах, скорее всего, сотни датчиков IoT, вероятно, будут использоваться для мониторинга условий на складах, для прогнозирования сбоев в машине или для отслеживания движения деталей вдоль производственной линии. Способность к тому, чтобы выдержать питание непосредственно на эти устройства IoT, будет способствовать переходу на гораздо более эффективные методы производства.

Проблемы прорезывания зубов

Но до этого будут проблемы, которые нужно преодолеть. Чтобы обеспечить беспроводную энергию, мачты 5G будут потреблять около 31 кВт энергии – эквивалентно 10 чайникам, постоянно кипящей воде.

Несмотря на то, что технология 5G может вызвать рак, широко разоблаченные учеными, это количество власти, исходящей от мачты, может быть небезопасным. Грубый расчет предполагает, что пользователям нужно будет держать не менее 16 метров от мачты, чтобы соответствовать правилам безопасности, установленные Федеральной комиссией по связям с общественностью США.

Тем не менее, эта технология находится в зачаточном состоянии. Это’S, безусловно, возможно, что будущие подходы, такие как новая антенна с более узкими и более целенаправленными балками, могут значительно снизить необходимую энергию – и потраченной впустую – каждой мачтой.

В настоящее время предложенная система довольно напоминает вымышленную “Wonkavision” в Роальд -Дале’S Charlie и шоколадная фабрика, которые достигли подвига сияющего кондитерского происхождения в телевизоры, но должны были использовать огромный блок шоколада, чтобы производить гораздо меньший на другом конце.

Потому что’LL потребляет большое количество мощности по сравнению с мощностью, которое она’LL доставить на устройства, 5G Беспроводная мощность на данный момент является спекулятивной. Но если инженеры смогут найти более эффективные способы луча электроэнергии через воздух, вполне возможно, что Никола Тесла’Сон о беспроводной власти может быть реализована – более 100 лет с тех пор, как его попытки потерпели неудачу.

• Электричество
• Интернет вещей
• Антенны
• Беспроводная зарядка
• 5G
• Радиоволны
• Никола Тесла
• Беспроводная связь

Беспроводное электричество? Как работает катушка Tesla

Среди его многочисленных инноваций Никола Тесла мечтала создать способ обеспечить власть в мир, не нажимая провода по всему миру. Изобретатель приблизился к тому, чтобы сделать это, когда его «безумный ученый» эксперименты с электричеством привели к его созданию катушки Тесла.

Первая система, которая могла по беспроводной передаче электроэнергии, катушка Tesla была по -настоящему революционным изобретением. Ранние радио -антенны и телеграфия использовали изобретение, но изменения катушки также могут делать вещи, которые просто прохладные – например, молния, посылайте электрические токи через корпус и создают электронные ветры.

Tesla разработала катушку в 1891 году, прежде чем традиционные железные ядра использовались для питания таких вещей, как системы освещения и телефонные схемы. Эти обычные трансформаторы не могут противостоять высокой частоте и высоким напряжениям, которые могут терпеть более свободные катушки в изобретении Теслы. Концепция катушки на самом деле довольно проста и использует электромагнитную силу и резонанс. Используя медные бутылки и стеклянные бутылки, электрик -любитель может построить катушку Tesla, которая может производить четверть миллиона вольт. [Инфографика: как работает катушка Тесла]

Установка

Катушка Tesla состоит из двух частей: первичная катушка и вторичная катушка, каждая со своим конденсатором. (Конденсаторы хранят электрическую энергию, как батареи.) Две катушки и конденсаторы соединены с помощью зазора искры – зазор воздуха между двумя электродами, который генерирует искру электроэнергии. Внешний источник, связанный с трансформатором, способствует всей системе. По сути, катушка Tesla представляет собой две открытые электрические цепи, подключенные к искрому зазору.

Катушка Tesla нуждается в высоком напряжении источника питания. Регулярный источник питания, питающийся через трансформатор.

В этом случае трансформатор может преобразовать низкое напряжение основной мощности в высокое напряжение.

Как это работает

Источник питания подключен к первичной катушке. Конденсатор основной катушки действует как губка и впитывает заряд. Сама первичная катушка должна быть в состоянии противостоять огромному заряду и огромным скачкам тока, поэтому катушка обычно сделана из меди, хороший проводник электроэнергии. В конце концов, конденсатор накапливает столько заряда, что разрушает сопротивление воздуха в зазоре Spark Gap. Затем, подобно выжиманию проможенной губки, ток вытекает из конденсатора вниз по первичной катушке и создает магнитное поле.

Массовое количество энергии заставляет магнитное поле быстро разрушаться и генерирует электрический ток во вторичной катушке. Напряжение, проходящее через воздух между двумя катушками, создает искры в зазоре Spark Gap. Энергетическая энергия сжимается взад и вперед между двумя катушками несколько сотен раз в секунду и накапливается во вторичной катушке и конденсаторе. В конце концов, заряд во вторичном конденсаторе становится настолько высоким, что вырывается в впечатляющем всплеске электрического тока.

Полученное высокочастотное напряжение может осветить люминесцентные луковицы в нескольких футах, без электрического проволочного соединения. [Фотографии: Историческая лаборатория Никола Теслы в Wardenclyffe]

В идеально разработанной катушке Tesla, когда вторичная катушка достигает своего максимального заряда, весь процесс должен начинаться заново, и устройство должно стать самостоятельным. На практике, однако, этого не происходит. Нагретый воздух в искра зазора отталкивает часть электричества от вторичной катушки и обратно в пропасть, поэтому в конечном итоге катушка Tesla закончится энергией. Вот почему катушка должна быть подключена к внешнему источнику питания.

Принцип, стоящий за катушкой Тесла, состоит в том, чтобы достичь явления, называемого резонансом. Это происходит, когда первичная катушка стреляет током во вторичную катушку в нужное время, чтобы максимизировать энергию, перенесенную во вторичную катушку. Думайте об этом как о времени, когда толкать кого -то на качели, чтобы сделать его как можно более высоко.

Настройка катушки Tesla с регулируемым вращающимся зазором дает оператору большее управление напряжением тока. Вот как катушки могут создавать сумасшедшие дисплеи молнии и даже могут быть настроены, чтобы воспроизводить музыку, приуроченную к всплескам текущего.

Хотя катушка Tesla больше не имеет большого практического применения, Tesla’изобретение полностью революционизировало, как было понято электричество и использовано. Радио и телевизоры по -прежнему используют вариации катушки Tesla сегодня.

Живая научная информация

Будьте в курсе последних научных новостей, зарегистрировавшись на нашем информационном бюллетене Essentials.

Отправляя свою информацию, которую вы соглашаетесь с условиями (открываются в новой вкладке) и Политику конфиденциальности (открывается в новой вкладке) и в возрасте 16 лет или более.

Электричество может передаваться через воздух

Новозеландская фирма пытается сделать старую идею коммерческой работы

25 февраля 2021 года

Беременный Эйнд Никола Тесла’С Бывшая лаборатория в Wardenclyffe на Лонг -Айленде, штат Нью -Йорк, являются некоторыми старыми фондами. Все они остаются от 57-метровой башни, которую Тесла начала строить в 1901 году в рамках эксперимента по передаче информации и электроэнергии на большие расстояния. Это наполовину сработало. Как он предсказал, беспроводные коммуникации оказали все изменяющие мировые последствия. Но ему не удалось получить электроэнергию самостоятельно путешествовать очень далеко. Как следствие, в течение пяти лет работы прекратились, и башня была позже отменена, чтобы помочь погасить его долги. Тесла – пионер, который, помимо прочего, разработал генерацию и передачу переменного тока – превратился в относительную безвестность.

Из издания от 27 февраля 2021 года

Откройте для себя истории из этого раздела и многое другое в списке содержания