Собственная электрическая зубная щетка? Тогда у вас уже есть беспроводное электричество дома. Зарядные устройства для зубных щеток используют индуктивную связь для обеспечения питания без электрических контактов. Когда ток от сети проходит через катушку провода в зарядном устройстве, он создает флуктуирующее магнитное поле, которое индуцирует ток во второй катушке, встроенной в зубную щетку. Этот принцип также лежит в основе зарядных матов, которые включают телефоны и камеры с близкого расстояния.
Никола Тесла впервые публично продемонстрировал беспроводное электричество в 1893 году, хотя его метод был очень неэффективным.
Однако подвох заключается в том, что индуктивная связь эффективна только на очень коротком расстоянии - отклонение всего на несколько миллиметров, и магнитное поле быстро исчезает.
Одним из решений является добавление резонанса в смесь. Резонанс - это феномен, который позволяет оперному певцу разбить бокал. Чтобы это произошло, частота голоса певца должна соответствовать резонансной частоте стекла - частоте, с которой стекло естественно вибрирует.
Чтобы применить эту идею к беспроводному электричеству, ученые настроили две катушки так, чтобы они резонировали с одинаковой частотой магнитного поля. Это делает возможным передачу энергии через несколько метров, поскольку вторая катушка усиливает энергию первой. Используемые низкочастотные магнитные поля не взаимодействуют с людьми или домашними животными, что делает его безопасным для использования в домашних условиях.
Другой метод состоит в том, чтобы излучать солнечную энергию через пространство в виде света или другой формы электромагнитного излучения.
Если вы хотите излучать энергию на гораздо большие расстояния, лучше всего преобразовать ее в электромагнитное излучение (например, свет или микроволны).
Передаваемая лазером мощность уже используется для питания беспилотных летательных аппаратов. Во-первых, электричество преобразуется в мощный инфракрасный лазерный луч; фотоэлемент на другом конце превращает его обратно в электрический ток.
Мощность, передаваемая микроволновым излучением, следует той же идее, преобразовывая энергию в микроволны, а затем обратно в ток с помощью выпрямительной антенны или ректенны. Это более эффективно, чем лазерные лучи, но требует гораздо более объемного оборудования.
Чтобы узнать больше о научных и технических статьях, приобретите последнюю версию « Как это работает» во всех хороших магазинах или на нашем веб-сайте. Если у вас есть планшет или смартфон, вы также можете загрузить цифровую версию на свое устройство iOS или Android. Чтобы никогда не пропустить выпуск журнала «Как это работает», подпишитесь сегодня !