Категорије: Истакнути чланци » Занимљиве чињенице
Број прегледа: 39972
Коментари на чланак: 4
Начини бежичног преноса енергије
Закон интеракције електричних струја, који је открио Андре Марие Ампере 1820. године, поставио је основу за даљи развој науке о електрицитету и магнетизму. После 11 година, Мицхаел Фарадаи је експериментално утврдио да променљиво магнетно поље које генерише електрична струја може да индукује електричну струју у другом проводнику. Тако је створено први електрични трансформатор.
Јамес Цлерк Маквелл је 1864. коначно систематизовао експерименталне податке Фарадаиа, дајући им тачне математичке једначине, захваљујући којима је створена основа класичне електродинамике, јер су ове једначине описале однос електромагнетног поља са електричним струјама и набојима, а последица тога требало би да буде постојање електромагнетних таласа.
1888. Хајнрих Херц експериментално је потврдио постојање електромагнетних таласа које је предвидио Маквелл. Његов предајник искре са хеликоптером заснован на Румкорфф-овој завојници могао је да производи електромагнетне таласе фреквенције до 0,5 гигахерца, које би могло примити неколико пријемника подешених у резонанцу са предајником.
Пријемници су могли бити лоцирани на удаљености до 3 метра, а када се у предајнику појавила варница, на пријемницима су се појавиле и искре. Тако су одржани први експерименти на бежичном преносу електричне енергије користећи електромагнетне таласе.
1891. године Никола Тесла, проучавајући наизменичне струје високог напона и високе фреквенције, долази до закључка да је изузетно важно одабрати и таласну дужину и радни напон предајника за посебне сврхе, и није неопходно да фреквенција буде превисока.
Научник напомиње да је доња граница фреквенција и напона на којима је у то време био у стању да постигне најбоље резултате између 15.000 и 20.000 осцилација у секунди са потенцијалом од 20.000 волти. Тесла је примио високофреквентну и високонапонску струју користећи осцилаторно пражњење кондензатора (види - Тесла Трансформер) Напоменуо је да је ова врста електричног предајника погодна и за производњу светлости и за пренос електричне енергије за производњу светлости.
У периоду од 1891. до 1894. године, научник је више пута демонстрирао бежични пренос и сјај вакуумских цеви у високофреквентном електростатичком пољу, примећујући да енергију електростатског поља апсорбује сијалица, претвара је у светлост и енергију електромагнетног поља која се користи за електромагнетну индукцију да би добио сличну Резултат се углавном одражава, а само мали део се претвара у светлост.
Чак и користећи резонанцу у преношењу помоћу електромагнетног таласа, значајна количина електричне енергије се не може пренијети, тврди научник. Његов циљ током овог периода рада био је преношење прецизно велике количине електричне енергије бежично.
До 1897. паралелно са Теслиним радом, истраживање електромагнетних таласа вршили су: Јагдисх Боцхе у Индији, Алекандер Попов у Русији, и Гуглиелмо Марцони у Италији.
Након Теслиних јавних предавања, Јагдисх Босе говори у новембру 1894. године у Калкути, демонстрирајући бежични пренос електричне енергије, где запали барут, преносећи електричну енергију у даљину.
Након Боцхеа, наиме 25. априла 1895. године, Александар Попов је помоћу Морсеовог кода емитовао прву радио поруку, а тај се датум (7. маја у новом стилу) у Русији сваке године слави као Дан радија.
1896. године, Марцони је, стигавши у Велику Британију, показао свој апарат одашиљући сигнал 1,5 километара од крова зграде поште у Лондону до друге зграде користећи Морсеов код.Након тога, побољшао је свој изум и успео да преноси сигнал дуж равнице Салисбури већ на удаљености од 3 километра.
Тесла 1896. године успешно преноси и прима сигнале на удаљености између предајника и пријемника од око 48 километара. Међутим, до сада ниједан од истраживача није успео да преноси значајну количину електричне енергије на велику удаљеност.
Експериментишући у Цолорадо Спрингсу 1899. године Тесла пише: "Неуспех индукционе методе делује огромно у поређењу с методом узбудљивог набоја земље и ваздуха." Ово ће бити почетак научниковог истраживања које има за циљ да преноси струју на знатним даљинама без коришћења жица. У јануару 1900. Тесла ће у свом дневнику написати белешку о успешном преносу енергије на завојницу, „ношену далеко у поље“, из које се напајала лампа.
А највећи успех научника биће лансирање 15. јуна 1903. Ворденцлифф-ове куле на Лонг Исланд-у, дизајниране за пренос електричне енергије на већој удаљености у великим количинама без жица. Уземљено секундарно навијање резонантног трансформатора, на врху бакрене сферне куполе, требало је да побуђује набој земље и проводљиве слојеве ваздуха како би постао елемент великог резонантног круга.
Тако је научник успео да напаја 200 лампица снаге 50 вата на удаљености од око 40 километара од предајника. Међутим, на основу економске изводљивости, финансирање пројекта зауставио је Морган, који је од самог почетка улагао новац у пројекат с циљем пријема бежичне комуникације и пребацивања бесплатне енергије у индустријском обиму на даљину, јер му бизнисмен категорички није одговарао. 1917. године кула, дизајнирана за бежични пренос електричне енергије, уништена је.
Више о експериментима Николе Тесле прочитајте овде:Резонантни метод бежичног преноса електричне енергије Николе Тесле
Много касније, од 1961. до 1964. године, стручњак за област микроталасне електронике, Виллиам Бровн, експериментирао је у Сједињеним Државама са путовима преноса микроталасне енергије.
1964. године први је тестирао уређај (модел хеликоптера) који је способан да прима и користи микроталасну енергију у облику директне струје, захваљујући антенском низу који се састоји од полувалних дипола, од којих је сваки напуњен високо ефикасним Сцхоттки диодама. До 1976. Виллиам Бровн је преносио микроталасну снагу од 30 кВ на растојање од 1,6 км са ефикасношћу већом од 80%.
2007. године, истраживачки тим на Технолошком институту у Масачусетсу, под вођством професорице Марине Сољачич, био је у стању да бежично преноси енергију на растојање од 2 метра. Пренесена снага била је довољна за напајање сијалице од 60 вати.
У срцу њихове технологије (тзв ВиТрицити) лежи феномен електромагнетне резонанце. Одашиљач и пријемник су две бакрене завојнице пречника 60 цм које резонирају на истој фреквенцији. Одашиљач је повезан са извором енергије, а пријемник је повезан са лампом са жарном нити. Струјни кругови су подешени на фреквенцију од 10 МХз. Пријемник у том случају прима само 40-45% пренете електричне енергије.
Отприлике у исто време, Интел је демонстрирао сличну технологију за бежични пренос енергије.
Током 2010. године, Хаиер Гроуп, кинески произвођач апарата за домаћинство, представио је на ЦЕС 2010 свој јединствени производ - потпуно бежични ЛЦД телевизор заснован на овој технологији.
Прочитајте и на ову тему:Ки Елецтрониц Повер Вирелесс Стандард
Погледајте и на електрохомепро.цом
: