Trådløs transmission af elektricitet

Trådløs transmission af elektricitet  er en metode til at overføre elektrisk energi uden brug af ledende elementer i et elektrisk kredsløb .

De teknologiske principper for en sådan transmission omfatter induktiv (ved korte afstande og relativt lave kræfter), resonans (bruges i kontaktløse smartkort og RFID - chips ) og retningsbestemt elektromagnetisk for relativt lange afstande og kræfter (i området fra ultraviolet til mikrobølge ).

I 2011 fandt følgende vellykkede eksperimenter sted med energioverførsel med en effekt i størrelsesordenen titusvis af kilowatt i mikrobølgeområdet med en effektivitet på omkring 40 % : i 1975 ved Goldstone Observatory (Californien) og i 1997 ved Grand Bassin på Réunion Island (rækkevidde af rækkefølgen kilometer, forskning inden for energiforsyning af landsbyen uden at lægge et kabelnetværk).

Historien om trådløs strømtransmission

• I 1820 opdagede André Marie Ampère en lov (senere kaldet Ampères lov efter opdageren ), der viste, at en elektrisk strøm frembringer et magnetfelt.
• I 1831 opdagede Michael Faraday loven om induktion , en vigtig grundlæggende lov om elektromagnetisme .
• I 1864 systematiserede James Maxwell resultaterne af observationer og eksperimenter, studerede ligningerne i elektricitet, magnetisme og optik, skabte en teori og kompilerede en stringent matematisk beskrivelse af det elektromagnetiske felts adfærd (se Maxwells ligninger ).
• I 1888 bekræftede Heinrich Hertz eksistensen af ​​det elektromagnetiske felt. Hertz's " Electromagnetic Field Generation Apparatus " var en gnisttransmitter af "radiobølger" og producerede bølger i mikrobølge- eller UHF- frekvensbåndene .
• I 1891 forbedrede og patenterede Nikola Tesla (patentnummer 454.622; "Electric Lighting System") en Hertzian-bølgesender til radiofrekvensstrømforsyning.
• I 1893 demonstrerede Nikola Tesla trådløs belysning med lysstofrør på verdensudstillingen i Chicago i 1893 [4] .
• I 1894 antændte Nikola Tesla en fosforglødelampe trådløst på Fifth Avenue Laboratory , og senere ved Houston Street Laboratory i New York , ved " elektrodynamisk induktion ", dvs. ved hjælp af trådløs resonans gensidig induktion [5] [6] [7 ] .
• I 1894 antændte Jagdish Chandra Bose krudt på afstand , hvilket resulterede i, at klokken blev slået ved hjælp af elektromagnetiske bølger, hvilket viste, at kommunikationssignaler kunne sendes trådløst [8] [9] .
• Den 25. april ( 7. maj 1895 )  demonstrerede Alexander Popov "Enhed til detektering og registrering af elektriske vibrationer", han opfandt på et møde i Fysikafdelingen i det Russiske Fysisk-Kemiske Selskab [10] :65 .
• I 1895 udsendte Bosche et signal over en afstand på omkring en mile [8] [9] .
• Den 2. juni 1896 ansøgte Guglielmo Marconi om opfindelsen af ​​radioen.
• I 1896 udsendte Tesla et signal over en afstand på omkring 48 kilometer [11] .
• I 1897 sendte Guglielmo Marconi en tekstbesked i morsekode over en afstand på omkring 6 km ved hjælp af en radiosender.
• I 1897 blev det første af Teslas patenter for brug af trådløs transmission registreret.
• Tesla skrev i 1899 i Colorado Springs : "Inkonsistensen af ​​induktionsmetoden ser ud til at være enorm i sammenligning med metoden til excitation af jordens og luftens ladning " [12] .
• I 1900 var Guglielmo Marconi ude af stand til at opnå patent på opfindelsen af ​​radio i USA.
• I 1901 sendte Marconi et signal over Atlanterhavet ved hjælp af Teslas apparat.
• I 1902 stødte Tesla og Reginald Fessenden sammen om amerikansk patent nummer 21.701 ("Signal Transmission System (Wireless). Selektiv tænding af glødelamper, elektroniske logiske elementer generelt") [13] .
• I 1904 , på verdensudstillingen i St. Louis , blev der uddelt en pris for et vellykket forsøg på at kontrollere en 0,1  hk luftskibsmotor . ( 75  W ) fra effekt, der overføres eksternt over en afstand på mindre end 100 fod ( 30 m ) [14] .
• I 1917 blev Wardenclyffe Tower , bygget af Nikola Tesla for at udføre eksperimenter med trådløs transmission af høje kræfter, ødelagt.
• I 1926 udgav Shintaro Uda og Hidetsugu Yagi det første papir " om en højforstærket styrbar retningsbestemt kommunikationskanal " [15] , kendt som "Yagi-Uda-antennen" eller " bølgekanal "-antennen.
• I 1945 udgav Semyon Tetelbaum en artikel "Om trådløs transmission af elektricitet over lange afstande ved hjælp af radiobølger", hvori han først overvejede effektiviteten af ​​en mikrobølgelinje til trådløs transmission af elektricitet [16] [17] .
• I 1961 publicerede William Brown en artikel, der undersøgte muligheden for energioverførsel gennem mikrobølger [18] [19] .
• I 1964 demonstrerede William Brown og Walter Cronkite på CBS News en modelhelikopter, der modtog al den energi, den havde brug for fra en mikrobølgestråle.
• I 1968 foreslog Peter Glaser at bruge trådløs transmission af solenergi fra rummet ved hjælp af "Energy Beam"-teknologien [20] [21] . Dette betragtes som den første beskrivelse af et orbitalt kraftsystem .
• I 1973 blev verdens første passive RFID -system demonstreret på Los Alamos National Laboratory [22] .
• I 1975 blev der udført eksperimenter på Goldstone Observatory Deep Space Communications Complex for at overføre effekt på titusinder af kilowatt [23] [24] [25] .

• I 2007 transmitterede et forskerhold ledet af professor Marin Soljacic fra Massachusetts Institute of Technology trådløst energi over en afstand på 2 m med en effekt, der var tilstrækkelig til at tænde en 60 watt pære med en effektivitet på 40 % ved brug af to spoler med en diameter på 60 cm [26] .
• I 2008 foreslog Bombardier et trådløst kraftoverførselssystem kaldet "prime" til brug i sporvogne og letbanemotorer [27] .
• I 2008 reproducerede Intel - medarbejdere Nikola Teslas eksperimenter i 1894 og John Browns gruppes eksperimenter i 1988 med trådløs transmission af energi til glødende glødelamper med en effektivitet på 75 % [28] .
• I 2009 udviklede et konsortium af interesserede virksomheder kaldet "Wireless Power Consortium" en lavstrøms trådløs strømstandard kaldet " Qi " [29] [30] . Qi begyndte at blive brugt i bærbar teknologi.
• I 2009 præsenterede det norske firma Wireless Power & Communication [31] en industriel lommelygte, som det udviklede, som sikkert kan fungere og genoplades uden kontakt i en atmosfære mættet med brændbar gas.
• I 2009 introducerede Haier Group verdens første fuldt trådløse LCD-tv baseret på forskning fra professor Marin Soljacic om trådløs strømtransmission og trådløst digitalt hjemmeinterface (WHDI) [32] [33] .
• I 2011 begyndte "Wireless Power Consortium" at udvide specifikationerne for Qi-standarden for mellemstrømme.
• I 2012 begyndte det private St. Petersborg museum " Grand Maket Russia " sit arbejde, hvor miniaturebilmodeller modtager strøm trådløst gennem en model af vejbanen.
• I 2015 fandt forskere fra University of Washington ud af , at elektricitet kan overføres via Wi-Fi- teknologi [34] .
• I 2017 skabte forskere ved samme universitet en prototype mobiltelefon uden batteri [35] .

Teknologi

I det infrarøde område [36] .

ultralydsmetode

Ultralydsmetoden til energioverførsel blev opfundet af studerende fra University of Pennsylvania og blev først præsenteret for offentligheden på udstillingen "The All Things Digital" (D9) i 2011. Som i andre metoder til trådløs transmission af noget, blev der brugt en modtager og en sender. Senderen udsendte ultralyd; modtageren konverterede til gengæld det hørte til elektricitet. På tidspunktet for præsentationen nåede transmissionsafstanden 7-10 meter , og direkte synlighed af modtager og sender var nødvendig. Den transmitterede spænding nåede 8 volt ; den resulterende strøm er ikke rapporteret. De anvendte ultralydsfrekvenser har ingen effekt på mennesker. Der er heller ingen oplysninger om de negative effekter af ultralydsfrekvenser på dyr.

Den praktiske anvendelse af ultralyd til kraftoverførsel er umulig på grund af meget lav effektivitet, restriktioner i mange stater på det maksimale lydtrykniveau, der ikke tillader transmission af acceptabel effekt, og andre restriktioner [37] .

Elektromagnetisk induktionsmetode

Trådløs strømtransmission ved elektromagnetisk induktion bruger et næsten elektromagnetisk felt i afstande på omkring en sjettedel af en bølgelængde. Nærfeltsenergien i sig selv er ikke stråling, men nogle strålingstab forekommer. Derudover er der som regel også resistive tab. På grund af elektrodynamisk induktion skaber en vekslende elektrisk strøm, der strømmer gennem primærviklingen, et vekslende magnetfelt, der virker på sekundærviklingen og inducerer en elektrisk strøm i den. For at opnå høj effektivitet skal interaktionen være tilstrækkelig tæt. Efterhånden som sekundærviklingen bevæger sig væk fra primærviklingen, når mere og mere af magnetfeltet ikke sekundærviklingen. Selv over relativt korte afstande bliver induktiv kobling ekstremt ineffektiv, hvilket spilder meget af den transmitterede energi.

En elektrisk transformer er den enkleste enhed til trådløs strømtransmission. De primære og sekundære viklinger af en transformator er ikke direkte forbundet. Overførslen af ​​energi sker gennem en proces kendt som gensidig induktion . En transformers hovedfunktion er at øge eller mindske den primære spænding. Kontaktløse opladere til mobiltelefoner og elektriske tandbørster er eksempler på anvendelse af princippet om elektrodynamisk induktion. Induktionskomfurer bruger også denne metode. Den største ulempe ved den trådløse transmissionsmetode er dens ekstremt korte rækkevidde. Modtageren skal være i umiddelbar nærhed af senderen for at kunne kommunikere effektivt med den.

Brug af resonansen af ​​det oscillerende kredsløb øger transmissionsområdet lidt. Med resonansinduktion er sender og modtager indstillet til samme frekvens. Ydeevnen kan forbedres yderligere ved at ændre drivstrømmens bølgeform fra sinusformede til ikke-sinusformede transiente bølgeformer. Pulserende energioverførsel sker over flere cyklusser. Der kan således overføres betydelig effekt mellem to indbyrdes tunede LC-kredsløb med en relativt lav koblingsfaktor. Sender- og modtagespolerne er som regel enkeltlags solenoider eller en flad spole med et sæt kondensatorer, der giver dig mulighed for at indstille det modtagende element til senderens frekvens.

En almindelig anvendelse af resonans elektrodynamisk induktion er at oplade batterier i bærbare enheder såsom bærbare computere og mobiltelefoner, medicinske implantater og elektriske køretøjer. Den lokaliserede opladningsteknik bruger valget af en passende sendespole i en flerlagsviklingsarraystruktur. Resonans bruges i både den trådløse opladningsplade (sendesløjfe) og modtagermodulet (indbygget i belastningen) for at sikre maksimal effektoverførselseffektivitet. Denne transmissionsteknik er velegnet til universelle trådløse opladningspuder til opladning af bærbar elektronik såsom mobiltelefoner. Teknikken er blevet vedtaget som en del af Qi trådløs opladningsstandard .

Resonant elektrodynamisk induktion bruges også til at drive ikke-batteridrevne enheder såsom RFID-tags og kontaktløse smart cards, samt til at overføre elektrisk energi fra den primære induktor til den spiralformede Tesla-transformatorresonator, som også er en trådløs transmitter af elektrisk energi.

elektrostatisk induktion

Elektrostatisk eller kapacitiv kobling er passagen af ​​elektricitet gennem et dielektrikum . I praksis er dette en elektrisk feltgradient eller differentiel kapacitans mellem to eller flere isolerede terminaler, plader, elektroder eller knudepunkter, der rejser sig over en ledende overflade. Det elektriske felt skabes ved at oplade pladerne med en vekselstrøm af høj frekvens og højt potentiale. Kapacitansen mellem de to elektroder og den drevne enhed danner en potentialforskel.

Den elektriske energi, der transmitteres ved elektrostatisk induktion, kan bruges i en modtageanordning, såsom for eksempel ledningsløse lamper. Tesla demonstrerede den trådløse strømforsyning af belysningslamper med energi transmitteret af et vekslende elektrisk felt.

I stedet for at stole på elektrodynamisk induktion til at forsyne en lampe på afstand, ville den ideelle måde at belyse en hall eller et rum være at skabe forhold, hvor lysarmaturen kan flyttes og placeres hvor som helst og fungere, uanset hvor den er placeret, og uden en kablet forbindelse. Jeg var i stand til at demonstrere dette ved at skabe et kraftigt højfrekvent elektrisk vekslende felt i et rum. Til dette formål fastgjorde jeg en isoleret metalplade til loftet og tilsluttede den til den ene terminal på induktionsspolen, den anden terminal var jordet. I et andet tilfælde tilsluttede jeg to plader, hver til forskellige ender af induktionsspolen, idet jeg omhyggeligt valgte deres dimensioner. Udladningslampen kan flyttes til et hvilket som helst sted i rummet mellem metalplader eller endda et stykke bag ved dem, mens den udsender lys uden afbrydelse.

Princippet om elektrostatisk induktion er anvendeligt til den trådløse transmissionsmetode. "I tilfælde, hvor en lille mængde kraftoverførsel er påkrævet, reduceres behovet for forhøjede elektroder, især i tilfælde af højfrekvente strømme, når en tilstrækkelig mængde strøm kan opnås af terminalen ved elektrostatisk induktion fra de øvre lag af luft skabt af sendeterminalen."

mikrobølgestråling

Radiobølgeeffekttransmission kan gøres mere retningsbestemt ved i høj grad at øge den effektive krafttransmissionsafstand ved at reducere bølgelængden af ​​elektromagnetisk stråling, typisk til mikrobølgeområdet . En rectenna kan bruges til at konvertere mikrobølgeenergi tilbage til elektricitet med en energikonverteringseffektivitet på over 95 % . Denne metode er blevet foreslået til at overføre energi fra solenergianlæg i kredsløb til Jorden og drive rumfartøjer, der forlader kredsløb om Jorden.

En vanskelighed ved at skabe en drevet mikrobølgestråle er, at en stor membran er nødvendig for at bruge den i rumprogrammer på grund af diffraktion , hvilket begrænser antennens retningsbestemmelse. For eksempel, ifølge en NASA -undersøgelse fra 1978 , ville en 2,45 GHz mikrobølgestråle kræve en sendeantenne på 1 km i diameter og en modtagende rektenne på 10 km i diameter . Disse dimensioner kan reduceres ved at bruge kortere bølgelængder, men korte bølgelængder kan absorberes af atmosfæren og også blokeres af regn eller vanddråber. På grund af "den smalle stråles forbandelse" er det ikke muligt at indsnævre strålen ved at kombinere stråler fra flere mindre satellitter uden et proportionalt effekttab. Til brug på jorden vil en 10 km - antenne opnå et betydeligt effektniveau og samtidig opretholde en lav stråletæthed, hvilket er vigtigt af sikkerhedsmæssige årsager for mennesker og miljø. Effekttæthedsniveauet, der er sikkert for mennesker, er 1 mW/cm 2 , hvilket svarer til en effekt på 750 MW på arealet af en cirkel med en diameter på 10 km . Dette niveau svarer til kapaciteten af ​​moderne kraftværker.

Den japanske forsker Hidetsugu Yagi undersøgte trådløs strømtransmission ved hjælp af et retningsbestemt antennesystem, han skabte. I februar 1926 udgav han et papir om den enhed, der nu er kendt som Yagi-antennen . Selvom det har vist sig at være ineffektivt til strømtransmission, er det i dag meget brugt i udsendelser og trådløs telekommunikation på grund af dets overlegne ydeevne.

I 1945 publicerede den sovjetiske videnskabsmand Semyon Tetelbaum en artikel, hvori han først overvejede effektiviteten af ​​en mikrobølgelinje til trådløs transmission af elektricitet [16] [17] . Efter Anden Verdenskrig , da udviklingen af ​​kraftige mikrobølgeemittere kendt som magnetronen begyndte , blev ideen om at bruge mikrobølger til at transmittere energi udviklet. I 1964 blev en miniaturehelikopter demonstreret, hvortil energi blev overført ved hjælp af mikrobølgestråling.

Trådløs transmission af højeffektenergi ved hjælp af mikrobølger er blevet eksperimentelt bekræftet. Eksperimenter med transmission af titusindvis af kilowatt elektricitet blev udført ved Goldstone Observatory ( Goldstone, Californien ) i 1975 og i 1997 ved Grand Bassin (Grand Bassin) på Reunion Island . I løbet af eksperimenter blev energioverførsel over en afstand på omkring en kilometer opnået.

Akademiker Pyotr Kapitsa var også involveret i eksperimenter med trådløs energioverførsel ved hjælp af mikrobølgestråling .

laser metode

I tilfælde af at bølgelængden af ​​elektromagnetisk stråling nærmer sig det synlige område af spektret (fra 10 mikron til 10 nm ), kan energien overføres ved at omdanne den til en laserstråle , som derefter kan rettes til modtagerfotocellen .

Sammenlignet med andre trådløse transmissionsmetoder har laserkrafttransmission en række fordele:

• energioverførsel over lange afstande (på grund af den lille divergensvinkel mellem smalle stråler af en monokromatisk lysbølge);
• brugervenlighed for små produkter (på grund af den lille størrelse af en solid-state laser - en fotoelektrisk halvlederdiode);
• ingen radiofrekvensinterferens til eksisterende kommunikationsenheder såsom Wi-Fi og mobiltelefoner (laseren skaber ikke sådan interferens);
• muligheden for at kontrollere adgangen (kun modtagere oplyst af en laserstråle kan modtage elektricitet).

Denne metode har også en række ulemper:

• konverteringen af ​​lavfrekvent elektromagnetisk stråling til højfrekvent, som er lys, er ineffektiv. At konvertere lys tilbage til elektricitet er også ineffektivt, da effektiviteten af ​​fotovoltaiske celler når 40-50% , selvom effektiviteten af ​​at konvertere monokromatisk lys er meget højere end effektiviteten af ​​solpaneler;
• tab i atmosfæren;
• behovet for line-of-sight mellem sender og modtager (som ved mikrobølgetransmission).

Laser-assisteret kraftoverførselsteknologi er tidligere hovedsageligt blevet udforsket i udviklingen af ​​nye våbensystemer og i rumfartsindustrien og udvikles i øjeblikket til kommerciel og forbrugerelektronik i enheder med lav effekt. Trådløse strømtransmissionssystemer til forbrugerapplikationer skal opfylde lasersikkerhedskravene i IEC 60825. For en bedre forståelse af lasersystemer bør det tages i betragtning, at udbredelsen af ​​en laserstråle er meget mindre afhængig af diffraktionsbegrænsninger, da den rumlige og spektral matchning af lasere giver mulighed for at øge arbejdskraften og afstanden, da bølgelængden påvirker fokus.

NASAs Dryden Flight Research Center demonstrerede flyvningen af ​​et let ubemandet modelfly drevet af en laserstråle. Dette beviste muligheden for periodisk genopladning ved hjælp af et lasersystem uden behov for at lande flyet.

Derudover arbejder en afdeling af NASA kaldet "Litehouse DEV" sammen med University of Maryland om at udvikle et øjesikkert laserkraftsystem til små UAV'er .

Siden 2006, opfinderen af ​​den øjensikre laserteknologi, har PowerBeam også udviklet kommercielt klare komponenter til en række elektroniske forbruger- og industrielle enheder.

I 2009, i NASA-konkurrencen om overførsel af energi med en laser i rummet, blev førstepladsen og en præmie på $ 900.000 modtaget af LaserMotive , efter at have demonstreret sin egen udvikling, der er i stand til at operere i en afstand af en kilometer. Vinderlaseren var i stand til at transmittere en effekt på 500 W over en afstand på 1 km med 10 % effektivitet.

Jordens ledningsevne

Enkeltleder elektrisk system SWER ( engelsk single wire with  earth return ) er baseret på jordstrømmen og en isoleret ledning. I nødstilfælde kan højspændings-DC-ledninger fungere i SWER-tilstand. Udskiftning af isoleret ledning med atmosfærisk feedback for at føre højeffekt, højfrekvent vekselstrøm er blevet en metode til trådløs strømtransmission. Desuden blev muligheden for trådløs transmission af elektricitet kun gennem jorden undersøgt.

Lavfrekvent vekselstrøm kan transmitteres med lave jordtab, fordi den samlede jordmodstand er meget mindre end 1 ohm [38] . Elektrisk induktion opstår overvejende fra den elektriske ledningsevne af havene, metalmalmlegemer og lignende underjordiske strukturer. Elektrisk induktion er også forårsaget af elektrostatisk induktion af dielektriske områder såsom aflejringer af kvartssand og andre ikke-ledende mineraler [39] [40] .

Vekselstrøm kan overføres gennem lag af atmosfæren med et atmosfærisk tryk på mindre end 135 mm Hg. st [41] ( tryk i en højde på 13 km og derover). Strømmen strømmer ved elektrostatisk induktion gennem de nederste lag af atmosfæren i omkring 2-3 miles ( 3,2-4,8 kilometer ) over havets overflade [42] og på grund af strømmen af ​​ioner, det vil sige elektrisk ledning gennem et ioniseret område placeret kl. en højde over 5 km . Intense lodrette stråler af ultraviolet stråling kan bruges til at ionisere atmosfæriske gasser direkte over de to forhøjede terminaler, hvilket resulterer i dannelsen af ​​højspændingsplasmastrømledninger, der fører direkte til atmosfærens ledende lag. Som et resultat dannes der en elektrisk strøm mellem de to forhøjede terminaler, der passerer til troposfæren, gennem den og tilbage til den anden terminal. Elektrisk ledningsevne gennem atmosfærens lag bliver mulig på grund af den kapacitive plasmaudladning i en ioniseret atmosfære [43] [44] [45] [46] . Nikola Tesla opdagede, at elektricitet kan overføres både gennem jorden og gennem atmosfæren. I løbet af sin forskning opnåede han antændelse af en lampe på moderate afstande og registrerede transmissionen af ​​elektricitet over lange afstande. Wardenclyffe Tower blev tænkt som et kommercielt projekt for transatlantisk trådløs telefoni og blev en reel demonstration af muligheden for trådløs transmission af elektricitet på globalt plan. Installationen blev ikke afsluttet på grund af utilstrækkelig finansiering [47] .

Jorden er en naturlig leder og danner ét ledende kredsløb. Retursløjfen realiseres gennem den øvre troposfære og den nedre stratosfære i en højde af omkring 4,5 miles ( 7,2 km ) [48] .

Et globalt system til transmission af elektricitet uden ledninger, det såkaldte "Worldwide Wireless System", baseret på plasmaets høje elektriske ledningsevne og jordens høje elektriske ledningsevne, blev foreslået af Nikola Tesla i begyndelsen af ​​1904 [49] [50 ] .

Verdensomspændende trådløst system

De tidlige eksperimenter fra den berømte serbiske opfinder Nikola Tesla vedrørte udbredelsen af ​​almindelige radiobølger, det vil sige hertziske bølger, elektromagnetiske bølger, der forplanter sig gennem rummet.

I 1919 skrev Nikola Tesla: "Jeg skulle have startet arbejdet med trådløs transmission i 1893, men faktisk brugte jeg de foregående to år på at forske og designe apparater. Det var klart for mig lige fra begyndelsen, at succes kunne opnås gennem en række radikale beslutninger. Højfrekvensgeneratorer og elektriske oscillatorer skulle først skabes. Deres energi skulle omdannes til effektive sendere og modtages på afstand af rigtige modtagere. Et sådant system ville være effektivt, hvis enhver ekstern indblanding blev udelukket, og dets fuldstændige eksklusivitet sikres. Med tiden indså jeg dog, at for at enheder af denne art skal fungere effektivt, skal de designes under hensyntagen til vores planets fysiske egenskaber.

En af betingelserne for at skabe et verdensomspændende trådløst system er konstruktionen af ​​resonansmodtagere. Den jordede spiralformede resonator af Tesla-spolen og den forhøjede terminal kan bruges som sådan. Tesla demonstrerede personligt gentagne gange den trådløse transmission af elektrisk energi fra den transmitterende til den modtagende Tesla-spole. Dette blev en del af hans trådløse transmissionssystem (U.S. Patent No. 1.119.732, 18. januar 1902, "Apparatus for Transmitting Electrical Power").

Tesla foreslog at installere mere end tredive modtage- og sendestationer rundt om i verden. I dette system fungerer pickup-spolen som en step-down transformer med en høj udgangsstrøm. Parametrene for sendespolen er identiske med modtagespolen.

Målet med Teslas Worldwide Wireless System var at kombinere strømtransmission med broadcasting og retningsbestemt trådløs kommunikation, hvilket ville eliminere de mange højspændingsledninger og lette sammenkoblingen af ​​elektriske generatorer på globalt plan.

se også

• AM modtager uden strømforsyning
• LaserMotiv
• Qi (strømstandard)
• WREL
• Orbital energisystem
• plasma lampe
• Rectenna
• Tesla transformer

Links

•  Trådløs transmission af elektricitet er her allerede
• Der er udviklet en metode til trådløs transmission af elektricitet // Membran , 15. november 2006
• membrana.ru En ny metode til trådløs transmission af elektricitet er blevet lanceret // Membrane , 18. juni 2007
• Natalya Kovalevskaya . "Holders of Plasma" // Power of Money nr. 123, marts 2007  (utilgængeligt link)
• Shamil Gareev . "Elektricitet vil blive transmitteret uden ledninger" // The Epoch Times 12. juni 2007.
• Vladimir Zamansky . "Kiev Tesla" - En artikel om en ingeniør, der gentog Teslas erfaring med trådløs transmission af elektricitet. // "Avis i Kiev" 15.09.2007 / webarkiv /
• Trådløs strømoverførsel via stærkt koblede magnetiske resonanser // Science  Magazine
• "Goodbye wires..." // MIT News Office, 7. juni 2007  (eng.)
• uBeam trådløs opstart af strøm viser prototype på D9 // 2. juni 2011

Noter

1. ↑ Gribachev P. Uden ledninger : Scania lancerede en hybridbus med trådløs opladning i Sverige
2. ↑ Davydov S. Kontaktløs opladning af elektriske busser Arkivkopi af 12. august 2019 på Wayback Machine // TransSpot, 05/06/2014
3. ↑ Ivanov S. 200-kilowatt trådløs opladning til elbusser åbnet i USA
4. ↑ "Electricity at the Columbian Exposition", af John Patrick Barrett. 1894, s. 168-169  _
5. ↑ Eksperimenter med vekselstrømme af meget høj frekvens og deres anvendelse på metoder til kunstig belysning, AIEE, Columbia College, NY, 20. maj 1891 Arkiveret 22. april 2019 på Wayback Machine 
6. ↑ Eksperimenter med vekselstrøm med høj potentiale og høj frekvens, IEE-adresse, London, februar 1892 Arkiveret 19. september 2015 på Wayback Machine 
7. ↑ On Light and Other High Frequency Phenomena, Franklin Institute, Philadelphia, februar 1893 og National Electric Light Association, St. Louis, marts 1893 Arkiveret 10. marts 2015 på Wayback Machine 
8. ↑ 1 2 The Work of Jagdish Chandra Bose: 100 years of mm-wave research Arkiveret 20. marts 2012 på Wayback Machine 
9. ↑ 1 2 Jagadish Chandra Bose Arkiveret 8. oktober 2014 på Wayback Machine 
10. ↑ Shapkin V. I. Radio: opdagelse og opfindelse. - Moskva: DMK PRESS, 2005. - 190 s. — ISBN 5-9706-0002-4 .
11. ↑ Nikola Tesla om hans arbejde med vekselstrømme og deres anvendelse på trådløs telegrafi, telefoni og krafttransmission, s. 26-29. (Engelsk)
12. ↑ 5. juni 1899, Nikola Tesla Colorado Spring Notes 1899-1900, Nolit, 1978 Arkiveret 17. marts 2010 på Wayback Machine 
13. ↑ Nikola Tesla : Guidede våben og computerteknologi 
14. ↑ Elektrikeren (London ) , 1904 
15. ↑ Scanning the Past: A History of Electrical Engineering from the Past, Hidetsugu Yagi Arkiveret 11. juni 2009.
16. ↑ 1 2 Tetelbaum S. I. Om trådløs transmission af elektricitet over lange afstande ved hjælp af radiobølger // Elektricitet. - 1945. - Nr. 5 . - S. 43-46 .
17. ↑ 1 2 Kostenko A. A. Kvasioptik: historisk baggrund og moderne udviklingstendenser  // Radiofysik og radioastronomi . - 2000. - V. 5 , nr. 3 . - S. 231 .
18. ↑ En undersøgelse af elementerne i krafttransmission med mikrobølgestråler, i 1961 IRE Int. Konf. Rec., vol.9, del 3, s.93-105 Arkiveret 10. august 2011 på Wayback Machine 
19. ↑ IEEE Microwave Theory and Techniques, Bill Brown's Distinguished Career Arkiveret 2. august 2009.  (Engelsk)
20. ↑ Power from the Sun: Its Future, Science Vol. 162, s. 957-961 (1968)
21. ↑ Solar Power Satellite-patent Arkiveret 17. april 2022 på Wayback Machine 
22. ↑ Historien om RFID Arkiveret 27. marts 2009.  (Engelsk)
23. ↑ Space Solar Energy Initiative Arkiveret 28. juli 2010 på Wayback Machine 
24. ↑ Wireless Power Transmission for Solar Power Satellite (SPS) (Second Draft af N. Shinohara), Space Solar Power Workshop, Georgia Institute of Technology Arkiveret 20. april 2021 på Wayback Machine 
25. ↑ WC Brown: The History of Power Transmission by Radio Waves: Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on September, 1984, v. 32 (9), s. 1230-1242 Arkiveret 20. april 2021 på Wayback Machine 
26. ↑ Trådløs strømoverførsel via stærkt koblede magnetiske  resonanser . Science (7. juni 2007). Dato for adgang: 6. september 2010. Arkiveret fra originalen 29. februar 2012. ,
    Optjent en ny metode til trådløs transmission af elektricitet . MEMBRANA.RU (8. juni 2007). Hentet 6. september 2010. Arkiveret fra originalen 19. december 2011. (Russisk)
27. ↑ Bombardier PRIMOVE-teknologi . Hentet 18. marts 2010. Arkiveret fra originalen 17. februar 2010. (ubestemt)
28. ↑ Intel forestiller sig trådløs strøm til din bærbare computer Arkiveret 14. juli 2009.  (Engelsk)
29. ↑ specifikation for trådløs elektricitet er ved at være færdig . Hentet 18. marts 2010. Arkiveret fra originalen 18. marts 2012. (ubestemt)
30. ↑ Global Qi Standard aktiverer trådløs opladning - HONG KONG Arkiveret fra originalen den 7. april 2013. // PRNewswire, sept. 2
31. ↑ TX40 og CX40, Ex-godkendt lommelygte og oplader Arkiveret 27. august 2017 på Wayback- maskinen 
32. ↑ Haiers trådløse HDTV mangler ledninger, svelte profil (video) Arkiveret 29. august 2017 på Wayback Machine , Trådløs elektricitet ramte  sine
    skabere (link utilgængeligt) . MEMBRANA.RU (16. februar 2010). Hentet 6. september 2010. Arkiveret fra originalen 10. marts 2012. (Russisk) 
33. ↑ Eric Giler demonstrerer trådløs elektricitet Arkiveret 18. februar 2014 på Wayback Machine // TED.com
34. ↑ Wi-Fi-router omdannet til en trådløs strømkilde Arkiveret 20. december 2016 på Wayback Machine // nplus1.ru
35. ↑ Oprettet en mobiltelefon uden batteri Arkivkopi af 29. juni 2017 på Wayback Machine // Popular Mechanics
36. ↑ Smartphones vil modtage infrarød opladning Arkivkopi dateret 28. februar 2021 på Wayback Machine // Sibnet.ru, 11/24/20.
37. ↑ Ofte stillede spørgsmål om uBeam . www.evblog.com. Hentet 12. august 2017. Arkiveret fra originalen 12. august 2017. (ubestemt)
38. ↑ "Nikola Tesla and the Diameter of the Earth: A Discussion of One of the Many Modes of the Wardenclyffe Tower," KL Corum og JF Corum, Ph.D. 1996
39. ↑ William Beaty, Yahoo Wireless Energy Transmission Tech Group Message #787 Arkiveret 3. september 2011 på Wayback Machine , genoptrykt i WIRELESS TRANSMISSION THEORY Arkiveret 13. januar 2012 på Wayback Machine .
40. ↑ Vent, James R., The Ancient and Modern History of EM Ground-Wave Propagation, " IEEE Antennas and Propagation Magazine , bind 40, nr. 5, oktober 1998.
41. ↑ SYSTEM FOR TRANSMISSION AF ELEKTRISK ENERGI Arkiveret 28. november 2011 på Wayback Machine , sept. 2, 1897, U.S. Patent No. 645.576, mar. 20, 1900.
42. ↑ Nikola Tesla om sit arbejde med vekselstrømme og deres anvendelse på trådløs telegrafi, telefoni og transmission af strøm

    Jeg må sige her, at da jeg indgav ansøgningerne af 2. september 1897 om overførsel af energi, hvor denne metode blev afsløret, var det allerede klart for mig, at jeg ikke behøvede at have terminaler i så høj højde, men jeg aldrig har, over min underskrift, noget meddelt, at jeg ikke beviste først. Det er grunden til, at ingen af ​​mine udtalelser nogensinde blev modsagt, og det tror jeg ikke, det bliver, for hver gang jeg udgiver noget, gennemgår jeg det først ved eksperiment, derefter ud fra eksperiment beregner jeg, og når jeg har teori og praksis mødes. Jeg annoncerer resultaterne.

    På det tidspunkt var jeg helt sikker på, at jeg kunne opføre et kommercielt anlæg, hvis jeg ikke kunne gøre andet end det, jeg havde lavet i mit laboratorium på Houston Street; men jeg havde allerede regnet ud og fundet ud af, at jeg ikke behøvede store højder for at anvende denne metode. Mit patent siger, at jeg nedbryder atmosfæren "ved eller i nærheden af" terminalen. Hvis min ledende atmosfære er 2 eller 3 miles over anlægget, betragter jeg dette meget tæt på terminalen sammenlignet med afstanden fra min modtageterminal, som kan være på tværs af Stillehavet. Det er bare et udtryk....

43. ↑ Nikola Tesla om sit arbejde med vekselstrømme og deres anvendelse på trådløs telegrafi, telefoni og transmission af strøm

    ... Jeg så, at jeg ville være i stand til at overføre strøm, forudsat at jeg kunne konstruere et bestemt apparat -- og det har jeg, som jeg vil vise dig senere. Jeg har konstrueret og patenteret en form for apparat, som med en moderat højde på et par hundrede fod kan bryde luftlaget ned. Du vil så se noget som en nordlys hen over himlen, og energien vil gå til det fjerne sted.

    Det er meget enkelt. Et apparat, der tillader at forskyde en vis mængde elektricitet i terminalen - vi vil sige så mange enheder - vil producere et elektrisk potentiale i en afstand af 5 miles, og faldet af elektrisk potentiale pr. centimeter vil være lig med mængden af ​​elektricitet divideret med kvadratet af afstanden.

    Nu har jeg overbevist mig selv om, at jeg kan konstruere anlæg, hvor jeg pr. kilometer af atmosfæren kan producere elektriske potentialforskelle på noget i retning af 50.000 eller 60.000 volt, og ved 50.000 eller 60.000 volt skal atmosfæren bryde ned og blive ledende .

    Så da jeg havde forklaret dette princip for Lord Kelvin, blev han fuldstændig overbevist om, at jeg kunne gøre det; men Helmholtz var fra begyndelsen overbevist om, at jeg kunne klare det. Det krævede dog argumentation og demonstration ved eksperimenter for at overbevise Lord Kelvin.

44. ↑ Rauscher, Elizabeth A. , Electromagnetic Phenomena in Complex Geometries and Non-linear Phenomena, Non-Hertzian Waves and Magnetic Monopoles, Tesla Book Company.
45. ↑ APPARAT TIL TRANSMISSION AF ELEKTRISK ENERGI, 2. september 1897, US patent nr. 649.621, 15. maj 1900
46. ↑ Nikola Tesla om hans arbejde med vekselstrømme og deres anvendelse på trådløs telegrafi, telefoni og krafttransmission, s. 126, 127.
47. ↑ "The Future of the Wireless Art," Wireless Telegraphy and Telephony, Walter W. Massie & Charles R. Underhill, 1908, s. 67-71

    Det er hensigten at give praktiske demonstrationer af disse principper med anlægget illustreret. Så snart det er afsluttet, vil det være muligt for en forretningsmand i New York at diktere instruktioner og få dem øjeblikkeligt vist på hans kontor i London eller andre steder. Han vil være i stand til at ringe op fra sit skrivebord og tale med en hvilken som helst telefonabonnent på kloden, uden nogen som helst ændring i det eksisterende udstyr. Et billigt instrument, der ikke er større end et ur, vil gøre dets bærer i stand til at høre overalt, på havet eller til lands, musik eller sang, en politisk leders tale, en fremtrædende videnskabsmands tale eller en veltalende præsts prædiken. , leveret et andet sted, dog fjernt. På samme måde kan ethvert billede, tegn, tegning eller print overføres fra et sted til et andet. Millioner af sådanne instrumenter kan kun betjenes fra ét anlæg af denne art. Vigtigere end alt dette vil imidlertid være transmissionen af ​​magt, uden ledninger, som vil blive vist i en skala, der er stor nok til at bære overbevisning.

48. ↑ Tesla, Nikola, Systems of Transmission of Electrical Energy Arkiveret 28. november 2011 på Wayback Machine , sept. 2, 1897, U.S. Patent No. 645.576, mar. 20, 1900.
49. ↑ The Transmission of Electrical Energy Without Wires," Electrical World, 5. marts 1904. 21st Century Books (5. marts 1904). Hentet 4. juni 2009. Arkiveret fra originalen den 29. februar 2012. (ubestemt) ."
50. ↑ Nikola Tesla om hans arbejde med vekselstrømme og deres anvendelse på trådløs telegrafi, telefoni og krafttransmission, s. 128-130.

    "Jorden er 4.000 miles radius. Omkring denne ledende jord er en atmosfære. Jorden er en leder; atmosfæren ovenover er en leder, kun der er et lille lag mellem den ledende atmosfære og den ledende jord, som isolerer... Nu, du indser med det samme, at hvis du opsætter potentialforskelle på et tidspunkt, f.eks., vil du i medierne skabe tilsvarende udsving af potentiale. Men da afstanden fra jordens overflade til den ledende atmosfære er lille sammenlignet med afstanden af modtageren ved 4.000 miles, for eksempel, kan du let se, at energien ikke kan rejse langs denne kurve og komme dertil, men vil straks blive omdannet til ledningsstrømme, og disse strømme vil bevæge sig som strømme over en ledning med en retur. gendannes i kredsløbet, ikke af en stråle, der passerer langs denne kurve og reflekteres og absorberes... men den vil bevæge sig ved ledning og vil blive gendannet på denne måde

I bibliografiske kataloger	J9U : 987007572812605171 LCCN : sh2013002131