Статья

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕЧТЫ

Идеи Николы Теслы о передаче электричества без проводов были похоронены 100 лет назад. Однако, как выяснил Пол Парсон, новые технологии в конечном счете могут привести к созданию действительно беспроводного дома.

Еще недавно наши рабочие места были наглухо загромождены сплетениями кабелей и проводов, напоминающих лианы в непроходимых джунглях. Затем настало время беспроводных технологий: клавиатур, мышек и других внешних устройств, не нуждающихся в кабелях для подключения к компьютеру.

Появление беспроводных устройств частично разгрузило столы в рабочих помещениях (по крайней мере, они снова заняты бумагами, а не загромождены техникой). Разве не было бы замечательно так же поступить с линиями электропередачи и электропроводкой в доме - получить доступ к электроэнергии без проводов?

Это и было мечтой Николы Теслы (Nikola Tesla), чьи новаторские работы изучил профессор Джим Аль-Халили (Jim Al-Khalili), автор фильма "История электричества", подготовленного для телеканала ВВС4. Более 100 лет назад Тесла, американский инженер-электротехник сербского происхождения, намеревался перебросить электрический луч через континенты. Он полагал, что никто не захочет создавать гигантскую инфраструктуру, чтобы передавать электричество по металлическим проводам. История развития электрических сетей показала ,что он глубоко ошибся.

Тем не менее именно так была задумана катушка Теслы. В те времена публика с понятным опасением относилась к этим приборам. Чтобы доказать их безопасность, Тесла встал прямо напротив своего изобретения безо всякой защиты, в то время как з счет катушки флюоресцентная лампа давала свет. Этот трюк Аль-Халили воспроизводит в своем фильме, хотя там он и надевает защитную кольчугу.

Но те люди, что век назад поддерживали Теслу деньгами, потеряли веру в его успех и лишили его финансирования. Проект был прекращен и заброшен вместе с идеями о беспроводном электричестве. Сегодня интерес к беспроводной передаче электричества возобновился. Речь уже не идет об электрических лучах через всю планету, а всего лишь о снабжении энергией устройств в наших домах.

На первый взгляд, все выглядит не так уж сложно. В конце концов, все знают о существовании мощных электрических разрядов, которые передаются по воздуху, - это молнии. Правда, вряд ли вы бы хотели видеть их в вашей гостиной.

Однако существует способ передавать электроэнергию по воздуху, который не потревожит даже волоса на вашей голове. Он называется электромагнитной индукцией, и вы с ним знакомы, если пользуетесь электрической зубной щеткой. Чтобы избежать коррозии металлических контактов во влажном воздухе ванной, электрические щетки лишены металлических разъемов, проводящих к ним ток во время зарядки. Вместо этого электроток попадает в катушку внутри зарядника и генерирует магнитное поле. Дальнейшая передача происходит благодаря эффекту, открытому ангийским физиком Майк-лом Фарадеем (Michael Faraday) в 1831 году и названому электромагнитной индукцией. Магнитное поле от зарядника порождает такой же ток внутри катушки в самой щетке, и она заряжается.

Магнитная индукция для зарядки уже используется в ковриках, способных без проводов заряжать гаджеты, такие как телефоны или mp3-плейеры. Придя  с работы, вы просто кладете на такой коврик свой телефон, снабженный специальным адаптером, и он будет заряжен, когда вы заберете его позже. Но такой способ очень неэффективен - много энергии пропадает впустую на пути к аккумуляторам вашего гаджета. Для рынка потребительской электроники, на котором востребованы все более экономичные устройтсва, это неприемлимо. Никто не купит, например, экономичный электромобиль, если вся экономия будет сведена на нет неэффективной работой зарядной станции.

В 2007 году эта проблема заставила группу физиков из Массачусетского технологического интитута (MIT) в США создать новый метод беспроводной передачи электроэнергии.  Их технология похожа на индукционную, в которой для передачи электроэнергии используется магнитное поле. Но в ней также применяется физический принцип резонанса, благодаря которому большое количество энергии может передаваться между объектами, колеблющимися на близких частотах.

Простой пример резонанса можно показать, если представить себе ребенка на качелях. Если он раскачивает ногами с той же частотой, с какой качели колеблются, то им передается энергия его движений и размах калебаний увеличивается - качели начинают раскачиваться сильнее. Если он будет сгибать ноги не в такт, амплитуда снизится. Группа из MIT обнаружила, что резонирующие магнитные поля могут обмениваться энергией таким же образом. Используя эту систему, названную "сильно связанным магнитным резонансом", исследователи смоги достичь очень высокой эффективности. Потери электроэнергии иногда были менее 5 %.

"Мы продемонстрировали передачу на 2 м мощности в 60 Вт, - говорит профессор Марин Солячич (Marin Soljacic) из группы разроботчиков. Это сопоставимо с тем, что требуется для зарядки ноутбука, и значительно больше, чем необходимо для сотового телефона". Коммерциализацией разработки занимается созданная в MIT компания WiTricity.

"Показаны конфигурации, благодаря которым можно снабжать энергией комнату площадью 4 м²", - говорит Дэвид Шатц (David Schatz) из WiTricity. Достичь этого удалось путем размещения ретрансляторов магнитного поля за коврами и мебелью.

Шатц полагает, что уже в 2012 году любой желающий сможет купить простой набор, с помощью которого переоборудует свой дом, чтобы превратить его в беспроводной зарядник для мобильных устройств - безо всякой необходимости помещать их на специальный коврик. В скором будщем, считает он, в домах уже при строительстве будут устанавливать всю необходимую инфраструктуру для снабжения бытовых электроприборов энергией.

Между тем немецкая компания Siemens уже тестирует беспроводную систему, которая будет размещаться под полом гаражей и под поверхностью дорог и заряжать электромобили. В ней используются магнитные поля, которые не взаимодействуют с органической материей, и безопасность гарантирована. Воровство энергии - тоже не проблема. Как отмечает Шатц, никто не может заряжать гаджеты вашим электричеством, сидя под вашей дверью, по двум причинам. Во-первых, эффект магнитного резонанса действует лишь на небольшом расстоянии, на дистанции нескольких метров, на которую "достает" электромагнитная катушка. Во-вторых, все ваши устройства должны при подключении пройти процесс идентификации, чтобы подтвердить свои права н получение электроэнергии. Возможно, через несколько лет беспроводное снабжение электричеством получит такое же широкое распространение, как сейчас беспроводной Интернет у нас дома.

"Следующее поколение потребителей не будет даже знать, что такое разъем для зарядника, и им не придется задумываться о том, как зарядить свои устройства", - мечтает Шатц.

И когда это случится, можно будет говорить о том, что беспроводная революция действительно свершилась.



09.07.12


Другие статьи

24.06.2018
Цветовая маркировка проводов и кабелей

Определение проводов (фаза, ноль, заземление) при помощи цвета изоляции проводников значительно упрощает и ускоряет процесс монтажа распределительных щитков и электропроводки.

27.05.2018
Область применения ламп в зависимости от цветовой температуры.

Все искусственные источники света не могут заменить солнце и поэтому, наша задача научиться правильно выбирать лампы и светильники. Что такое цветовая температура?

13.05.2018
УЗО: что это такое и как работает

Устройство защитного отключения - УЗО, предназначено для защиты человека от поражений электрического тока, так оно срабатывает при меньших утечках тока чем автоматические выключатели.

23.04.2018
Экспресс метод, как перевести амперы в ватты и киловатты.

Не каждая домохозяйка сразу сообразит, как перевести амперы в ватты или в киловатты, либо наоборот — ватты и киловатты в амперы. Для чего это может потребоваться? Для выбора розетки, вилки, а результате вы будете знать, почему (не)работаю приборы на полную мощность. 

26.03.2018
Выбор сечения кабеля для квартиры.

Сечение кабеля выбирается по мощности электроприборов или оборудования, которые будут им запитаны.

11.03.2018
Как в квартире расположить розетки и выключатели.

Как организовать пространство в квартире удобным и безопасным. Установите розетки и выключатели в соответствии с рекомендациями.

28.01.2018
Как продлить срок службы светодиодной лампы.

Из-за эффективности светодиодные лампы получили широкое распространение, их используют практически для всех видов цоколей, с разными видами колб.  Однако у светодиодных ламп есть один недостаток цена. Высокая стоимость приобретения светодиодных источников света компенсируется длительным сроком эксплуатации.

27.11.2017
Кабель силовой - классификация и маркировка

Силовые кабели удобно классифицироваться по номинальному напряжению, на которые они рассчитаны. Классификационными признаками могут служить также вид изоляции и конструктивные особенности кабелей

15.10.2017
Особенности электромонтажа в бане

Как схема, так и методика монтажа электропроводки в бане имеют некоторые особенности. Разберемся, как ее грамотно проложить.

06.08.2017
Кабель для прокладки в земле

Прокладка кабеля в земле применяется с целью электроснабжения зданий, сооружений, обеспечения уличного освещения, электроснабжения дачных участков, бытовок, и во многих других случаях.

23.07.2017
7 важных принципов электропроводки

Основные принциы электропроводки помогут вам правильно принять решение при проведении электромонтажных работ в вашем доме или квартире.

22.05.2017
Упрощенный расчет количества светодиодных светильников

Уточним,  какое количество, каких именно светодиодных светильников или ламп требуется установить, чтобы в помещении было достаточно светло и комфортно.

26.04.2017
Экономический эффект от использования светодиодных ламп.

Сравним энергоэффективность светодиодных ламп, люминесцентных (энергосберегающих), галогенных и ламп накаливания. 

06.12.2015
Как выбрать лампы

Семь практических рекомендаций

17.11.2015
Эффективные способы экономии электричества в быту

Простые и доступные способы экономии, которые легко использовать в быту

30.07.2015
Как выбрать светильник для офиса и/или производства

12.01.2015
Какие розетки должны быть в доме?

Розетка - и это главное! - должна находиться не там, где она не портит интерьер, а там, где пользоваться ею удобно и безопасно.

09.01.2015
Полезные советы.

25.09.2014
Свет и здоровье

07.05.2014
Почему лампы накаливания чаще всего перегорают в момент включения.

24.04.2013
Провода и кабели в системах автоматики.

18.04.2013
Конструкция силовых кабелей

18.04.2013
Как правильно выбрать электромагнитный пусктель.

11.04.2013
Силовые трансформаторы.

11.04.2013
В чем отличие NYM, изготовленного по VDE и ТУ?

11.04.2013
Счетчики электрической энергии.

11.04.2013
Щитовое оборудование (пустые корпуса).

11.04.2013
Электроустановочное оборудование.

11.04.2013
Что делать, если поврежден кабель скрытой проводки?

11.04.2013
Инновации кабельной продукции.

11.04.2013
Светильники уличные.

08.04.2013
Удлинители бытовые и промышленные

08.04.2013
Системы кабельных коммуникаций

08.04.2013
Изделия для линий электропередач

08.04.2013
Комплектное щитовое оборудование

14.08.2012
Что лучше для частного дома - однофазный или трехфазный ввод?

31.07.2012
Как защитить домашнюю сеть во время грозы

19.07.2012
Пять мифов об энергосберегающих лампах

17.07.2012
Самонесущий изолированный провод СИП 3 1х70

12.07.2012
Как правильно рассчитать ток при выборе сечения проводов и кабелей.

24.04.2012
Монтаж потолочных светильников.

Ваше сообщение успешно отправленo. Вы получите ответ в ближайшее время.

Отправьте запрос

Контактная информация:
Ваше имя:
Ваш E-mail:
Ваш телефон: *
Ваш запрос:
* например, 0296153923

Все поля обязательны для заполнения

Отправить
закрыть