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江南官方体育app.尼古拉?特斯拉的无线充电梦想
浏览次数:15次 发布日期:2024-03-15 03:39:24 来源:江南官方体育APP下载 作者:江南app官方网站

  顾名思义,无线充电是指不用充电线就能给设备充电的技术。1890年,伟大的物理学家、电气工程师、现代交流电力系统的奠基人尼古拉·特斯拉提出了一个大胆的无线输电方案。他提出,如果在地球与大气电离层之间建立起8Hz的低频共振电磁场,就能利用电磁波向全世界输送电能。虽然后人证明这一大胆设想在理论上完全可行,但是由于当时财力和技术上的限制,特斯拉提出的这个大胆想法最终没能得到实现。

  近年来,用于手机充电的小功率无线充电技术已经比较成熟,最早投入商业应用的是电磁感应式无线充电技术。让我们先来简单了解一下电磁感应原理。

  1831年,物理学家迈克尔·法拉第发现,只要穿过闭合回路的磁通发生变化,闭合回路中就会产生感应电流。这种磁场变化产生感应电流的现象被称为电磁感应现象。物理学中,磁通被定义为磁感应强度在指定平面上的积分,想计算出磁通的大小需要学习很多高等数学知识。我们可以把磁通简单地理解为磁场中的“电流”,磁通“流”到哪里,磁场就作用到哪里。

  图中所示的是电磁感应式无线充电技术的原理图。红色的线圈代表着发送线圈,它连着交流电源。蓝色线圈代表着接收线圈,它连着一个小灯泡。绿色的箭头代表着磁通。当红色线圈接上交流电源后,线圈中流过交流电流,产生方向、大小不断改变的磁通。当不断变化的磁通通过蓝色线圈,根据电磁感应原理,蓝色线圈中会产生感应的交流电流,从而点亮小灯泡。如果我们把小灯泡换成我们的手机,我们就可以用这个装置为我们的手机充电了。因为红色线圈和蓝色线圈之间没有物理上的连接,只依靠磁场进行能量传递,所以我们把这种充电方式称为电磁感应式无线充电。

  图中是一家手机公司生产的电磁感应式无线充电手机。我们只需要把手机放在无线充电器上,不需要连接任何充电线,就能为手机充电。

  虽然电磁感应式无线充电技术具有原理简单、技术成熟等优点,但是它传输电能的距离比较短,并且每次只能给一个设备充电。所以,人们又开发出了许多新型的无线充电技术,例如磁场谐振式无线充电技术。磁场谐振式无线充电技术利用电磁谐振的原理,一个发射器可以给许多接收器充电,无线传输的距离也更远,因此有越来越多的无线充电装置开始使用磁场谐振式无线充电技术。

  目前,由于无线传输的距离和能量有限,无线充电技术的应用还仅限于手机、电视、电动汽车等小型用电设备。在未来,如果无线充电技术在理论上获得重大突破,也许我们真的可以实现尼古拉·特斯拉在两个世纪以前的伟大梦想,建立起覆盖整个地球的无限充电网络。到那时,我们真的可以彻底摆脱电线的束缚,随心所欲的使用电能。

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