¿Qué es la fuente de alimentación inalámbrica?
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Esta sección presenta la tecnología de suministro de energía inalámbrica. Los científicos del MIT están desarrollando un nuevo método para generar electricidad que utiliza transferencia de energía inalámbrica no radiactiva para alimentar aparatos, ya sean teléfonos celulares, computadoras portátiles o cámaras digitales. Si esta investigación tiene éxito, sus Chargers podrían retirarse.
Esta investigación comenzó en junio de 2007, cuando Marin Soljacic, profesor asociado del Departamento de Física del MIT, perdió la batería de su teléfono móvil, por lo que decidió unir fuerzas con varios otros profesores y graduarse. a los estudiantes a desarrollar una forma más sencilla de alimentar estos electrodomésticos portátiles cotidianos.
El principio de esta tecnología es realmente muy simple. Las ondas electromagnéticas a las que estamos expuestos todos los días transportan energía. Cuando se emiten transmisiones de radio, la mayor parte de la energía se dispersa en el aire y esta tecnología utiliza un campo no radiactivo para concentrar esta energía. Como todos sabemos, las ondas electromagnéticas de una frecuencia específica pueden provocar vibraciones en los objetos, y dos objetos con la misma frecuencia natural pueden transmitir esta vibración y así transferir energía. Podemos hacer que un objeto como una antena de cobre emita ondas electromagnéticas, dejar que el receptor las reciba y las convierta en energía. En teoría, todos los aparatos eléctricos que ahora utilizan pilas pueden funcionar de esta manera. Por supuesto, en esta etapa, este tipo de transmisión sólo se limita a distancias cortas de unos pocos metros.
En cuanto al impacto de la radiación electromagnética en el cuerpo humano, los investigadores están realizando experimentos para, en última instancia, cumplir con los requisitos de los estándares de la FCC. Los desarrolladores dijeron que el nivel de radiación actual es aproximadamente el mismo que el de un vibrador magnético nuclear y debería estar dentro de un rango seguro.
Si el experimento sale bien, esta tecnología de suministro de energía inalámbrica tendrá un gran margen de desarrollo, como tender líneas subterráneas, cargar nuestros teléfonos móviles e incluso mover coches en cualquier momento. Sin embargo, los investigadores señalan que la tecnología aún está en sus inicios y que estas perspectivas aún son imaginables.
Tesla, el pionero de la tecnología de suministro de energía inalámbrica, construyó una torre de transmisión de energía inalámbrica hace cien años en un intento de realizar otra revolución en la transmisión de energía después de inventar la corriente alterna, pero finalmente no lo logró. pero su transmisión de energía inalámbrica El experimento tuvo éxito en ese momento. Esta tecnología parece haber aparecido hace cientos de años y casi ha sido implementada, pero ¿por qué seguimos usando aparatos eléctricos con tantos cables molestos? ¿Esta tecnología está perdida hoy? ¿Es realmente posible lograr una transmisión de energía inalámbrica a gran escala?
Tesla inventó el "transmisor amplificador", ahora llamado línea de transmisión de alta frecuencia * * * transformador de vibración de alta potencia, para pruebas de transmisión inalámbrica. Tesla veía a la Tierra como el conductor interior y a la ionosfera de la Tierra como el conductor exterior. A través de su transmisor amplificador, utiliza el exclusivo modo de oscilación de ondas electromagnéticas radiales del transmisor amplificador para establecer una vibración de baja frecuencia de aproximadamente 8 Hz entre la Tierra y la ionosfera, y utiliza las ondas electromagnéticas superficiales alrededor de la Tierra para transmitir energía. Cuando no hay un extremo receptor de energía, el transmisor solo intercambia energía reactiva con la cavidad resonante del cielo y la tierra, y la pérdida de energía activa de todo el sistema es muy pequeña. Esta solución no sólo es factible, sino también eficiente, ecológicamente segura y no interferirá con las comunicaciones por radio.
Este tipo de transferencia de poder no es muy precisa, es decir, cualquier posible equipamiento puede "quitar el amor" a mitad de camino y quitar el poder que originalmente pertenecía a otros. Si se quiere realizar este tipo de transmisión de energía inalámbrica, existe la premisa de que la electricidad generada por los humanos ha satisfecho plenamente las necesidades de todos. De lo contrario, en términos de la actual tendencia energética mundial, será más difícil saber quién utilizará la electricidad. en vano. Además, los factores políticos también son un gran problema.
Según las predicciones, personalmente creo que la única forma que tiene la humanidad de deshacerse por completo del dilema energético es mediante la tecnología de fusión nuclear controlable. El 24 de octubre de 2007, a las 21:15 hora de Beijing, se completó oficialmente el Reactor Experimental Termonuclear Internacional (ITER) en Cadarach, Francia, y China también invirtió el 10% del proyecto. Nadie puede decir cuándo tendrá éxito, pero todas las potencias tecnológicas han invertido mucho dinero en investigación y se espera que se realice en los próximos 50 años (ésta también es mi suposición). Si tiene éxito, como ejemplo simple, las moléculas de agua en el agua de mar tienen un tres por ciento del peso de las moléculas de agua. Así, con esta tecnología, un litro de agua de mar ordinaria puede producir 300 litros de energía de gasolina. Para entonces, es probable que este tipo de transmisión de energía cubra todo el mundo y todos puedan recibir energía inalámbrica en cualquier momento y en cualquier lugar, al igual que la red de telefonía móvil actual.
Según la British Broadcasting Corporation, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Estados Unidos informaron en el último número de la revista Science que lograron iluminar una fuente de luz a más de dos metros de distancia de la fuente de energía. mediante inducción electromagnética. Los científicos llaman a esta tecnología "tecnología de transmisión inalámbrica de energía". Utilizando principios físicos básicos, las computadoras portátiles finalmente pueden cargarse "en el aire".
El equipo de investigación utilizó para los experimentos dos bobinas de cobre con un diámetro de 60 centímetros. Una bobina se conecta a la fuente de energía como transmisor de energía y la otra bobina se coloca a dos metros de distancia como receptor de energía y se conecta a la bombilla. Los científicos utilizan el principio de "**vibración". Cuando se enciende el transmisor, ambas bobinas vibran a una frecuencia de 10 MHz, creando un fuerte campo electromagnético a través del cual las vibraciones eléctricas del transmisor se pueden transmitir al receptor. Aunque las dos bobinas no están conectadas, aún se puede suministrar energía a distancia para hacer que la bombilla se encienda. Incluso si se colocan madera, metal u otros aparatos eléctricos entre la fuente de alimentación y la bombilla, la bombilla seguirá brillando.
Los investigadores afirman que el cuerpo humano responde fuertemente a los campos eléctricos pero sólo ligeramente a los campos magnéticos, por lo que este sistema no afectará a la salud humana. Algunos investigadores dicen que se necesitan más experimentos antes de poder utilizarlo en la vida real.
Kong Li, director del Instituto de Ingeniería Eléctrica de la Academia de Ciencias de China, cree que la transmisión de energía inalámbrica es un método especial de suministro de energía que es diferente de la transmisión por cable. Las ondas electromagnéticas pueden propagarse en el espacio, por lo que es posible encender lámparas mediante transmisión inalámbrica, como se informó.
Hay dos formas de lograr la transmisión de energía inalámbrica. Una es el método de inducción electromagnética de dos bobinas propuesto por los investigadores en el informe, y la otra es transmitir energía eléctrica a una ubicación remota en forma de láser o microondas.La antena receptora actúa sobre la carga después de la rectificación y modulación.
El principio de transmisión inalámbrica de energía no es difícil de entender, pero no se ha aplicado bien. Dado que las ondas electromagnéticas se propagan en el espacio libre, la energía no es fácil de concentrar y tiene una direccionalidad deficiente, especialmente las microondas, que se difunden en el espacio, lo que hace que la cantidad originalmente pequeña de energía falle más rápido. Por lo tanto, es difícil para la transmisión inalámbrica transmitir una gran cantidad de energía, la potencia es baja, la eficiencia general es pobre y causará mucha contaminación electromagnética en el espacio.
Como investigación científica, el estudio de la tecnología de transmisión inalámbrica de energía puede promover el desarrollo de otros campos científicos y tecnológicos, pero esta tecnología sólo es adecuada para algunas ocasiones específicas, como la energía entre satélites y las artificiales. aviones La transmisión puede realizarse de forma inalámbrica.
Todo el mundo conoce los principios de la transmisión inalámbrica de energía en China, pero debido a su baja eficiencia y pocas ocasiones de uso razonables, no mucha gente lo está estudiando. Se plantea la cuestión del uso racional de la ciencia y la tecnología. La transmisión inalámbrica se puede utilizar para algunos fines especiales, pero creo que puede no ser práctico si se utiliza para transmisión terrestre a larga distancia o para cargar electrodomésticos a largo plazo.
En la exposición AT International 2009 celebrada en Yokohama, Japón, la Showa Aircraft Industry Corporation de Japón exhibió un sistema de suministro de energía sin contacto. El sistema se basa en el principio de inducción electromagnética y puede transmitir energía eléctrica de forma inalámbrica. Las dos bobinas de inducción se pueden colocar una al lado de la otra, a izquierda y derecha, o encima y debajo de la otra.
El principio de la tecnología de inducción electromagnética utilizada en esta tecnología no es muy diferente de lo que los estudiantes de secundaria aprenden en los libros de texto. La transmisión de potencia se puede proporcionar a unos 10 cm. Sin embargo, es posible que pierda algo de potencia al colocarlo en posición horizontal y la bobina se calentará.
Debido a problemas de patentes, Showa Aircraft Industry no reveló detalles específicos de implementación. Sin embargo, la empresa afirma que este sistema de suministro de energía puede proporcionar una eficiencia de transmisión de más del 90%. Además, la empresa también puede lograr una transmisión de energía con una distancia de más de 60 centímetros entre las dos bobinas.
La empresa demostró que se iluminaba una lámpara incandescente de 100W 10 a una distancia de 60 cm y se colocaba una sartén de metal entre las dos bobinas, demostrando que la sartén no generaba calor. Las dimensiones de las dos bobinas transmisoras son 50x50 y el espesor es de 5cm.
Showa Aircraft Industry Co., Ltd. dijo que este sistema puede cargar vehículos eléctricos o proporcionar energía auxiliar para camiones refrigerados que necesitan energía al estacionar en tiendas de conveniencia.
Editar este método de párrafo La tecnología de suministro de energía inalámbrica se conceptualizó hace muchos años y muchos expertos esperan lograr un gran avance aquí. Básicamente, la tecnología de suministro de energía inalámbrica puede utilizar los siguientes métodos:
Acoplamiento electromagnético El acoplamiento electromagnético es familiar para los ingenieros de suministro de energía y los transformadores utilizan este principio para transferir energía. Si los dos devanados del transformador están separados, en cierto sentido se trata de una fuente de alimentación inalámbrica. Cargar un cepillo de dientes eléctrico es un caso típico, pero el método de acoplamiento electromagnético tiene grandes desventajas. Sin un núcleo magnético de alta permeabilidad como medio, las líneas de fuerza magnéticas se dispersarán seriamente en el aire, lo que dará como resultado una disminución en la eficiencia de transmisión, especialmente cuando las dos bobinas están muy separadas. Por lo tanto, no es adecuado para fuentes de alimentación inalámbricas de alta potencia y larga distancia.
El acoplamiento optoeléctrico convierte la energía eléctrica en energía luminosa, como la luz láser, la transmite al destino y luego la convierte en energía eléctrica. Esta tecnología de suministro de energía inalámbrica es relativamente intuitiva y la tecnología de conversión fotoeléctrica se utiliza ampliamente. Pero hay un defecto en el camino de transmisión de la luz, es decir, no debe haber obstáculos en el camino de transmisión. Por tanto, esta tecnología también tiene grandes deficiencias en su aplicación.
Electromagnética* * *Vibración Electromagnética* * *La palabra vibración es un poco extraña. Se dice que el principio es similar a la vibración de las ondas sonoras * *. Ambos medios tienen la misma frecuencia vibratoria y, por tanto, pueden utilizarse para transferir energía. La tecnología de WiTricity utiliza este principio. Lo llaman vibración electromagnética sin radiación. Por supuesto, esto puede no significar que esta tecnología esté libre de radiación, pero es muy diferente de nuestro concepto habitual de radiación electromagnética.
Según un informe de la American Physicists Network del 21 de julio (hora de Beijing), varios grupos de investigación están intentando utilizar ondas de radio para proporcionar energía a microdispositivos de baja energía. Con la ayuda de esta tecnología, la Universidad de Duke en Estados Unidos ha desarrollado un casco con función de recordatorio audible.
Pionero chino Haier China
El concepto "TV sin cola" de Haier no requiere cables de alimentación, líneas de señal ni cables de red. Haier dijo que el producto utiliza tecnología de transmisión de energía inalámbrica desarrollada en colaboración con el Instituto de Tecnología de Massachusetts.
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