Η ασύρματη μεταφορά ενέργειας είναι ένα πολύ καυτό θέμα στις μέρες μας. Κάθε μέρα υπάρχει μια απίστευτη ανάπτυξη της τεχνολογίας σε διάφορους τομείς της επιστήμης. Η πρόοδος δεν μένει ακίνητη και ορισμένες τεχνολογίες που προηγουμένως φαίνονταν νέες είναι πλέον καθημερινοί συμμετέχοντες στη ζωή μας. Ήδη στα τέλη του 19ου αιώνα, ο επιστήμονας Νίκολα Τέσλα έδειξε σε όλο τον κόσμο τη δυνατότητα μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας σε σημαντική απόσταση. Άναψε μια λάμπα τρία χιλιόμετρα μακριά χρησιμοποιώντας ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία. Στις μέρες μας χρησιμοποιείται ενεργά η μέθοδος μετάδοσης ενέργειας χωρίς καλώδια, κάνοντας τη ζωή μας πιο εύκολη. Ήδη σήμερα, πολλά τηλέφωνα υποστηρίζουν ασύρματη φόρτιση και αυτό είναι πολύ βολικό και πρακτικό. Μια συσκευή για την ασύρματη φόρτιση μπαταριών οδοντόβουρτσας χρησιμοποιείται ενεργά· υπάρχουν ακόμη και ασύρματα ηλεκτρικά αυτοκίνητα. Με ενδιέφερε αυτό το πρόβλημα, γιατί αυτή η περιοχή προέκυψε πολύ πρόσφατα.Με ενδιέφερε να μελετήσω αυτό το θέμα λεπτομερέστερα, να κατανοήσω την αρχή της λειτουργίας του και να δείξω ανεξάρτητα, ξεκάθαρα και αποτελεσματικά τη μεταφορά ενέργειας χωρίς καλώδια στο σπίτι.
Πώς να φτιάξετε μια απλή συσκευή για ασύρματη μεταφορά ενέργειας
Ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε μια συσκευή για ασύρματη μεταφορά ενέργειας. Για να δείξω καθαρά τη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας χωρίς καλώδια, χρησιμοποίησα ένα στοιχειώδες κύκλωμα ενός μετασχηματιστή αέρα. Το πείραμα αποδείχθηκε απλό, και το πιο σημαντικό, οπτικό και εκπληκτικό. Η χρήση επαγωγέων ήταν η πιο αποτελεσματική λύση· η μέθοδος της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής λειτουργεί. Αυτή είναι μια απλή τεχνολογία που είναι κατανοητή σε όλους. Βασίζεται σε δύο χάλκινα πηνία τοποθετημένα το ένα κοντά στο άλλο. Συνδέουμε ένα από αυτά σε μια πηγή ενέργειας, θα μεταδώσει ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Το δεύτερο πηνίο θα λειτουργεί ως δέκτης. Με την αλλαγή του ρεύματος στο πρώτο πηνίο, επιτυγχάνουμε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο δημιουργεί μια αλλαγή στο μαγνητικό πεδίο στο πηνίο του δέκτη. Σύμφωνα με το νόμο του Maxwell, μια EMF (ηλεκτροκινητική δύναμη) προκύπτει στον δέκτη, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με το ρυθμό μεταβολής αυτής της μαγνητικής ροής.
Λεπτομέριες
Για να φτιάξετε το προϊόν θα χρειαστείτε: λεπτό μονωμένο χάλκινο σύρμα με διάμετρο 0,1 mm, διπολικό τρανζίστορ τύπου n-p-n, Δίοδος εκπομπής φωτός, τροφοδοτικό, εργαλεία (κολλητήρι, πένσα, βοηθητικό μαχαίρι). Σε τι χρησιμεύει ένα τρανζίστορ; Περιοδικά ανοίγει και κλείνει, δημιουργώντας έτσι εναλλασσόμενο ρεύμα στο πηνίο, το οποίο λειτουργεί ως πηγή. Ένα μαγνητικό πεδίο προκύπτει από την κίνηση φορτισμένων ηλεκτρονίων και ιόντων σε έναν αγωγό. Μόνο το εναλλασσόμενο ρεύμα δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.Το δευτερεύον πηνίο το δέχεται και το μετατρέπει σε ηλεκτρικό ρεύμα, το οποίο τροφοδοτεί το Δίοδος εκπομπής φωτός. Το πρώτο βήμα ήταν το τύλιγμα των πηνίων. Προσεκτικά, τύλιξα τρία πηνία στροφές: 30, 60 και 90 στροφές το καθένα. Στη συνέχεια, συγκόλλησα όλα τα στοιχεία σύμφωνα με το διάγραμμα.Πρέπει να αγγίξετε τη βάση του τρανζίστορ για να το ανοίξετε και να ξεκινήσετε τη γεννήτρια. Δίοδος εκπομπής φωτός ανάβει, σημαίνει ότι το κύκλωμα έχει συναρμολογηθεί σωστά και είναι πλήρως λειτουργικό. Έτσι, στο σπίτι, πέτυχα ασύρματη μεταφορά ενέργειας.
Με τη βοήθεια αυτού του πειράματος, έμαθα νέες πληροφορίες για τον εαυτό μου, μελέτησα τις μεθόδους και τις αρχές λειτουργίας της ασύρματης μεταφοράς ενέργειας και έμαθα τις προοπτικές για περαιτέρω ανάπτυξη αυτής της τεχνολογίας. Απέδειξα με το δικό μου παράδειγμα ότι η δημιουργία μιας συσκευής για την επίδειξη της ασύρματης μετάδοσης ηλεκτρικής ενέργειας δεν απαιτεί πολύ κόπο και χρόνο, είναι μάλιστα ενδιαφέρουσα και εκπαιδευτική. Πιστεύω ότι πέτυχα επαρκώς τον στόχο μου και έλυσα όλες τις εργασίες που μου ανατέθηκαν. Με τη βοήθεια πρόσθετης βιβλιογραφίας, κατάλαβα όλες τις αποχρώσεις αυτού του θέματος και αποφάσισα πώς να εξηγήσω τη λειτουργία διαφορετικών τύπων ασύρματων συσκευών. Έφτιαξα τον δικό μου μετασχηματιστή αέρα, η συσκευή λειτουργεί τέλεια και κάνει τη δουλειά της. Θα επισυνάψω ένα διάγραμμα και μια φωτογραφία της συσκευής μου στην έρευνά μου.
Θα ήθελα να πιστεύω ότι το μέλλον βρίσκεται πίσω από αυτήν την πολλά υποσχόμενη τεχνολογία και ότι η ασύρματη ενέργεια, που αναπτύσσεται σήμερα, θα εφαρμόζεται και θα χρησιμοποιείται ενεργά στο μέλλον. Αυτό θα πρέπει να απλοποιήσει και να βελτιώσει τη ζωή της ανθρωπότητας.
