Передача без проводов электричества долгие годы изучается учёными. С развитием технологий люди не отстали в этом вопросе, а только продвинулись вперёд.
В наши дни энергия может передаваться на расстоянии, при этом без использования проводников. О том, как это происходит, расскажем в нашей статье.
Появление технологии
Передачи энергии на расстоянии без проводов возможно благодаря развитию передачи сигналов по радио, поскольку такие технологии связаны с магнитной индукцией и с образованием электричества.
В начале девятнадцатого века Андре-Мари Ампер открыл правила и законы взаимодействия тока. Если у двух проводников, расположенных поблизости, ток будет течь в одном направлении, проводники притянутся. Если в противоположных, то, наоборот, оттолкнутся.
Немного позднее Майкл Фарадей понял, что переменное магнитное поле в протекающем токе наводит ток и на ближайшие проводники.
Так энергия и может передаваться без проводов, что регламентируется законом Фарадея.
После этого Джеймс Клерк Максвелл полученные предыдущими учёными данные превратил в математическое уравнение, которое до сих пор точнее всего описывает связь магнитного поля и электрического тока.
Позднее Генрих Герц подтвердил, что электромагнитные волны действительно существуют.
С помощью разных установок он доказал, что в районе трёх метров магнитные волны могут быть приняты.
В конце девятнадцатого века Никола Тесла изучал частоты и действие переменного тока.
Таким образом, для каждого проводника нужны определённые частоты, при этом частоты не обязательно должна иметь высокие значения.
При этом передача тока без проводов происходит при разрядах колебаний конденсатора. Так можно получать энергию и осуществлять освещение.
Тесла продемонстрировал всему миру свечение лампочек под воздействием статического электричества. При использовании резонансных систем же передавать энергию не получалось.
Такими же исследованиями примерно в то же время занимались самые разные учёные по всему миру, от Италии до России, и все они вносили неоценимый вклад в науку:
- Боше, учёный из Индии, с помощью пороха производил передачу энергию на расстоянии без проводов.
- Попов, отечественный учёный, внёс огромный вклад в развитие Радио и смог передать сообщение с его помощью.
- Маркони из Великобритании тоже передал сообщение при помощи азбуки Морзе.
Когда-то работы Теслы не были оценены миром, но время доказало, что именно его работы были самыми точными и значительными для изучения энергии. Именно он доказал, что метод индукции уступает зарядам в пространстве, что в свою очередь привело к другим исследованиям.
В частности, появилась башня Вондерклифф, с помощью которой можно было передавать сигналы на значительные по тем временам расстояния без проводов.
Благодаря этому устройству можно было зажечь двести лампочек на пятьдесят Ватт.
Состояние сегодня
Благодаря развитию радио, системам Блютуз и Вай-фай передача энергии значительно облегчилась.
В частности, изменилась частота и сигнал, поэтому энергия из аналоговой передачи стала цифровой.
В 2007 году появилась технология WiTricity, благодаря которой с помощью магнитного приёмника и передатчика удалось передать энергию на два метра без проводов и зажечь лампочку.
Кроме того, с помощью этой технологии можно передать энергию автомобилям, работающим на электричестве. Для этого в гараж устанавливается передатчик, а под автомобилем – приёмник, с помощью которого и происходит передача энергии.
О том, как работает такое устройство, можно подробнее узнать в следующем видео:
Некоторые предполагаю, что люди будущего полностью перейдут на такой способ передачи энергии. Уже изобретён телевизор, который можно работать без проводимых к нему кабелей с помощью сигналов. Крупные компании, такие как Интел и Сони, тоже занимаются разработкой подобных устройств.
Уже сегодня для телефонов часто используют систему беспроводной подзарядки. Обычно, когда есть передатчик, именно он передаёт энергию телефону, подключаясь к приёмнику или антенне.
Электричество может передаваться посредством микроволн и лазером. Благодаря этому сигналы можно передавать на значительной дистанции, дольше, чем на паре метров.
Для передачи через микроволны на аппарат устанавливают специальную антенну, которая преобразует волны энергии в ток, получая их из передатчика. Но такая передача вредит окружающей среде и здоровью человека.
О том, как работает такой вариант, можно увидеть в следующем видео:
У передачи электричества без проводов есть свои достоинства и недостатки, при этом в повседневной жизни её можно встретить всё чаще.
Для телефонов и мелких устройств это удобно, поскольку не нужно беспокоиться о проводах. Но большие устройства будут заряжаться слабо и долго.
Развитие технологий идёт вперёд. Сможем ли мы однажды совсем отказаться от передачи энергии через провода, покажет время.
