Categories: Articles destacats » Fets interessants
Nombre de visualitzacions: 39972
Comentaris sobre l'article: 4
Mètodes de transmissió d'energia sense fils
La llei de la interacció de corrents elèctrics, descoberta per Andre Marie Ampere el 1820, va posar les bases per al desenvolupament posterior de la ciència de l'electricitat i el magnetisme. Després d'11 anys, Michael Faraday va establir experimentalment que un camp magnètic canviant generat per un corrent elèctric és capaç d'induir un corrent elèctric en un altre conductor. Així es va crear primer transformador elèctric.
El 1864, James Clerk Maxwell finalment va sistematitzar les dades experimentals de Faraday, donant-los la forma d’equacions matemàtiques exactes, gràcies a les quals es va crear la base de l’electrodinàmica clàssica, perquè aquestes equacions descrivien la relació del camp electromagnètic amb els corrents i les càrregues elèctriques, i la conseqüència d’això hauria de ser l’existència d’ones electromagnètiques.
El 1888, Heinrich Hertz va confirmar experimentalment l'existència d'ones electromagnètiques previstes per Maxwell. El seu transmissor d'espurna amb una picadora basada en una bobina Rumkorff podria produir ones electromagnètiques amb una freqüència de fins a 0,5 gigahertz, que podrien rebre diversos receptors sintonitzats en ressonància amb el transmissor.
Els receptors es podien localitzar a una distància de fins a 3 metres i, quan es va produir una espurna al transmissor, també van aparèixer espurnes als receptors. Així es van celebrar primers experiments sobre transmissió sense fils d’energia elèctrica utilitzant ones electromagnètiques.
El 1891 Nikola TeslaSi bé estudia corrents alterns d’alta tensió i alta freqüència, arriba a la conclusió que és extremadament important seleccionar tant la longitud d’ona com la tensió de funcionament del transmissor amb finalitats específiques, i no cal que la freqüència sigui massa alta.
El científic assenyala que el límit inferior de freqüències i tensions en què en aquell moment va aconseguir els millors resultats és de 15.000 a 20.000 fluctuacions per segon amb un potencial de 20.000 volts. Tesla va rebre un corrent d’alta freqüència i alta tensió mitjançant una descàrrega oscil·ladora d’un condensador (vegeu - Transformador de Tesla) Va assenyalar que aquest tipus de transmissor elèctric és adequat tant per a la producció de llum com per a la transmissió d’electricitat per a la producció de llum.
En el període comprès entre el 1891 i el 1894, el científic va demostrar repetidament la transmissió sense fils i la brillantor dels tubs de buit en un camp electrostàtic d’alta freqüència, tot i remarcant que l’energia del camp electrostàtic és absorbida per la làmpada, convertida en llum, i l’energia del camp electromagnètic utilitzada per a la inducció electromagnètica per obtenir una inducció similar El resultat es reflecteix principalment, i només una petita part d'aquest es converteix en llum.
Fins i tot utilitzant ressonància en transmissió mitjançant una ona electromagnètica, no es pot transmetre una quantitat important d’energia elèctrica, segons va afirmar el científic. El seu objectiu durant aquest període de treball era transferir precisament una gran quantitat d’energia elèctrica sense fils.
Fins al 1897, paral·lelament al treball de Tesla, es van realitzar investigacions sobre ones electromagnètiques per: Jagdish Boche a l'Índia, Alexander Popov a Rússia i Guglielmo Marconi a Itàlia.
Després de les conferències públiques de Tesla, Jagdish Bose parla al novembre de 1894 a Calcuta amb una demostració de transmissió sense fils d'electricitat, on encén la pólvora, transmetent energia elèctrica a distància.
Després de Boche, concretament el 25 d'abril de 1895, Alexander Popov, amb el codi Morse, va emetre el primer missatge de ràdio, i aquesta data (el 7 de maig amb un estil nou) es celebra anualment a Rússia com a Dia de la Ràdio.
El 1896, Marconi, arribat al Regne Unit, va mostrar el seu aparell transmetent un senyal a 1,5 quilòmetres del sostre de l’edifici de les oficines de correus a Londres a un altre edifici mitjançant el codi Morse.Després d'això, va millorar la seva invenció i va aconseguir transmetre un senyal al llarg de la plana de Salisbury ja a una distància de 3 quilòmetres.
Tesla el 1896 transmet i rep senyals a una distància entre l'emissor i el receptor d'uns 48 quilòmetres. No obstant això, fins ara cap dels investigadors ha aconseguit transmetre una quantitat important d’energia elèctrica a gran distància.
Experimentant a Colorado Springs, el 1899, Tesla escriu: "El fracàs del mètode d'inducció sembla enorme en comparació amb el mètode per excitar la càrrega de la terra i l'aire". Aquest serà l’inici de la investigació d’un científic destinada a transmetre electricitat a distàncies considerables sense utilitzar cables. Al gener de 1900, Tesla farà una nota al seu diari sobre l'èxit de transferència d'energia a la bobina, "portada lluny al camp", des de la qual es va engegar la làmpada.
I l’èxit més grandiós del científic serà el llançament el 15 de juny de 1903 de la torre Vordencliff de Long Island, dissenyada per transmetre energia elèctrica a una distància considerable en grans quantitats sense cables. El bobinat secundari a terra del transformador ressonant, rematat per una cúpula esfèrica de coure, suposava que excitava una càrrega de terra i capes d'aire conductores per convertir-se en un element d'un gran circuit ressonant.
Així doncs, el científic va aconseguir alimentar 200 làmpades de 50 watts a una distància d’uns 40 quilòmetres de l’emissor. No obstant això, sobre la base de la viabilitat econòmica, Morgan va aturar el finançament del projecte, que des del principi va invertir diners en el projecte amb l'objectiu de rebre comunicacions sense fils i transferir energia gratuïta a escala industrial a distància perquè un empresari no li convenia categòricament. El 1917, la torre, destinada a la transmissió sense fils d’energia elèctrica, va ser destruïda.
Llegiu més informació sobre els experiments de Nikola Tesla aquí:Mètode de ressonància de transmissió d’energia elèctrica sense fils per Nikola Tesla
Molt més tard, del 1961 al 1964, un expert en el camp de l’electrònica de microones, William Brown, va experimentar als Estats Units amb vies de transmissió d’energia per microones.
El 1964 va provar per primera vegada un dispositiu (model d’helicòpter) capaç de rebre i utilitzar energia de microones en forma de corrent directe, gràcies a una matriu d’antenes formada per dipols de mitja onada, cadascun dels quals carregat de díodes Schottky d’alta eficiència. El 1976, William Brown havia transferit una potència de microones de 30 kW a una distància d'1,6 km amb una eficiència superior al 80%.
L’any 2007, un equip de recerca de l’Institut Tecnològic de Massachusetts, sota la direcció de la professora Marina Solyachich, va poder transmetre energia sense fils a una distància de 2 metres. La potència transmesa era suficient per alimentar una bombeta de 60 watts.
Al centre de la seva tecnologia (anomenada WiTricity) rau el fenomen de la ressonància electromagnètica. El transmissor i el receptor són dues bobines de coure de 60 cm de diàmetre que ressonen a la mateixa freqüència. El transmissor està connectat a una font d’energia i el receptor està connectat a una làmpada incandescent. Els circuits estan ajustats a una freqüència de 10 MHz. El receptor en aquest cas només rep el 40-45% de l’electricitat transmesa.
Prop del mateix temps, Intel va demostrar una tecnologia similar per a la transmissió d'energia sense fils.
El 2010, el grup Haier, fabricant xinès d’electrodomèstics, va presentar a CES 2010 el seu producte únic: un televisor LCD totalment sense fil basat en aquesta tecnologia.
Llegiu també sobre aquest tema:Estàndard sense fils Qi Electronic Power
Consulteu també a electro-ca.tomathouse.com
: