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为什么没有电线也能传输电力

时间:2022-02-11 理论教育 版权反馈
【摘要】:在最新的网络版《科学》杂志上,美国的科学家们创造了“无线电力”这个新词。科学家们用两个直径60厘米的铜线圈做实验,一个线圈接在电源上,作为送电方,另一个作为受电方置于两米外,连接一个灯泡。科学家们认为进行无线电力传输是可能的,但是要真正有效地实现这种无线传输,还需要进行大量艰苦的尝试与努力。作为科学研究,研究无线电力传输技术,或许可以带动其他科技领域的发展。

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因为电可以转换为电磁波在空间传播

无线供电从19世纪末左右的尼古拉·特斯拉开始,一直是众多研究人员和技术人员研究的对象。早在1913年,既是航海家又是网球选手的法国人罗兰·加洛斯就提出,能否从地面为空中飞行器提供动力。随着微波炉和移动电话技术的成熟,用了100年时间,解决问题的答案出现了。从低频波到宇宙射线,整个电磁波波谱皆存在着波动。而波动向外发射时,携带着能量,频率越高,能量越大。如果这种电磁波能够烹饪食品,当然也能提供电能,人们要做的仅仅是将微波转变成传输效率更高的长波。

在最新的网络版《科学》杂志上,美国的科学家们创造了“无线电力(WiTricity)”这个新词。科学家们用两个直径60厘米的铜线圈做实验,一个线圈接在电源上,作为送电方,另一个作为受电方置于两米外,连接一个灯泡。科学家利用了“共振”原理,当送电方的电源接通后,两个线圈都以10兆赫兹的频率振动,从而产生强大的电磁场,送电方发出的电振即可传到受电方。两个线圈虽未相连,仍可完成隔空供电,使灯泡发光。即使在电源与灯泡中间摆上木头、金属或其他电器,灯泡仍会发亮。

他们相信,将在3到5年的时间内,研发一套系统,可为手提电脑、移动电话以及其他设备进行无线充电。一旦实现这种无线电力传输,就意味着,一些小装置可以永久地摆脱电池的束缚,从而杜绝因废弃电池带来的环境污染。虽然,在这项实验中,高达45%的能量在传输至灯泡的途中损耗掉了。

科学家们认为进行无线电力传输是可能的,但是要真正有效地实现这种无线传输,还需要进行大量艰苦的尝试与努力。无线电力传输的原理并不难理解,但一直没有得到很好的应用。因为电磁波在自由空间传输,能量不太容易集中,定向性差,特别是微波,漫射在空间,使本来不多的能量衰竭得更快。因此无线传输难以输送大量的能量,功率低,整体效率差,而且会对空间造成很大的电磁污染。作为科学研究,研究无线电力传输技术,或许可以带动其他科技领域的发展。但目前该技术只适用于一些特定的场合,比如卫星之间、人造飞行器之间的能量传输都可以使用无线方式。

【格言】一旦科学插上幻想的翅膀,它就能赢得胜利。

——电磁感应发现者法拉第法拉第是近代磁学的奠基人,但是在电灯、电动机、电话发明之前,不少人还怀疑电的用处。

一位贵妇人在法拉第讲演后挖苦说:“教授,你讲的这些东西有什么用处呢?”

法拉第诙谐地说:“夫人,你能预言刚生下的孩子有什么用吗?”

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