Контрольная работа на тему Беспроводная передача электрического тока с использованием явления электромагнитной индукции

Содержание:

Введение. 3

1.
Беспроводная передача энергии. 5

1.1.
История вопроса. 5

1.2
Способы беспроводной передачи энергии. 6

1.3
Метод электромагнитной индукции. 7

1.4
Метод электростатической индукции. 8

1.5
Метод микроволнового излучения. 9

1.6
Сферы применения беспроводной передачи энергии. 10

2.
Устройство для беспроводной передачи энергии. 15

2.1
Качер Бровина. 15

2.2
Излучатель электромагнитного импульса. 16

Заключение. 19

Список используемой
литературы.. 21

Введение:

В настоящее время
технологии беспроводной передачи электрической энергии переживают бурное
развитие, связанное с огромным количеством потребителей, желающих получать
энергию без проводов.

Действительно, в наш век высоких технологий трудно не
найти устройства работающих беспроводным путем с помощью различного рода
аккумуляторных батарей (компьютерная мышь, ноутбук, смартфон и другие
интеллектуальные гаджеты). Не все аккумуляторные батареи способны питать
приемник достаточно длительное время, а если это и возможно, то размеры батареи
составляют слишком большие величины.

Решением данной проблемы является технологии
беспроводной передачи энергии, а именно беспроводная передача энергии для
зарядки аккумуляторов.

В мировой практике уже на протяжении последнего
десятка лет активно как развиваются, так и внедряются технологии беспроводных
зарядных устройств такими зарубежными гигантами мировой индустрии в электронной
сфере, как Qualcomm Incorporated, Intel, Samsung, WiTricity и
множество других.

Применение беспроводных устройств не является
исключением только для зарядки аккумуляторов смартфонов и ноутбуков, данный вид
технологии уже успешно применяют в промышленной сфере: заряд аккумуляторов
транспортных средств, имплантируемых устройств в медицине, в военной технике, в
качестве источника для светодиодного освещения в помещении и др. Принимая во
внимание различные способы беспроводной передачи энергии и растущий спрос на
данную технологию, производители и потребители такого рода устройств остановились
на беспроводной передачи электроэнергии методом электромагнитной индукции.

Цель работы: изучить основные характеристики
беспроводной передачи электрического тока с использованием явления
электромагнитной индукции.

Гипотеза: беспроводную передачу энергии можно
осуществить без сложного оборудования, посредствам несложных устройств; при
этом они будут обладать не очень большим КПД, и будут выполнять нужную задачу.

Задачи:

1. Совершить экскурс в историю беспроводной передачи
энергии.

2. Выяснить, что с подвигло людей на создание и
развитие этой сферы.

3. Выяснить, на каких принципах основывается работа
устройств,

способных передавать энергию беспроводным путём.

4. Определить, каким образом технологию беспроводной
передачи энергии распространяется среди населения.

5. Узнать о будущем данной технологии и определить,
какой вектор развития она преподнесёт в современную жизнь общества.

Новизна работы заключается в создании альтернативного
источник энергии для работы электрических устройств вне жилищных условий,
доказывающее существование альтернативного источника напряжения.

Актуальность: в современном мире, в котором происходит
безостановочное развитие технологий, полезных для человечества, беспроводная
передача энергии может стать новым этапом развития всего человечества,
кардинально изменив его, поскольку существует большое количество факторов,
доказывающих это.

Предмет исследования: устройства для беспроводной
передачи энергии.

Объект исследования: электроэнергия.

Практическая значимость работы: пользование
подзарядкой для маломощных потребителей энергии вне жилищного помещения.

Заключение:

В результате
проведённой работы я изучил большое количество теории, связанной со способами
беспроводной передачи энергии. Так же выяснил, что устройства, способные
осуществлять беспроводную передачу энергии, можно собрать самостоятельно, но
это довольно трудоёмкий процесс, который требует определённых знаний и
способностей как в физике, так и в радиотехнике.

Я изучил установку, схожую с катушкой Теслы, а точнее
качер Бровина и излучатель электромагнитного импульса. Оба устройства могут
осуществлять беспроводную передачу энергии.

Также я был очень рад узнать, что технология
беспроводной передачи энергии получает довольное широкое распространение в
современном мире.

Кроме того, я установил, что микроволновка в принципе
работы которой лежит способ микроволнового излучения уже вошла в нашу жизнь как
нечто привычное и многие с трудом представляют жизнь без неё, т.к. она
значительно облегчает жизнь.

Да и у некоторых сторонников новаторства в области
бытовой электроники могут найтись устройства, работающие по данной технологии.
Например, электрическая зубная щётка, работающая не от батареек, а от
аккумулятора.

Подводя итог моей работы, я могу сказать, что гипотеза
моего проекта: беспроводную передачу энергии можно осуществить без сложного
оборудования, посредствам несложного устройства; при этом оно будет обладать не
очень большим КПД, и будет выполнять нужную задачу, подтвердилась.

Технология беспроводной передачи энергии поистине
является революционной для нынешнего общества, т.к. начинает получать широкое
распространение уже сегодня.

Хотя первые масштабные опыты были проведены Николой
Тесла чуть более ста лет назад, данная технология только сейчас перешла на
более глобальный уровень. И можно с уверенностью сказать, что в ближайшее время
именно она в процессе непосредственного развития станет одной из
основополагающих в будущем.

Фрагмент текста работы:

. Беспроводная
передача энергии

1.1. История вопроса

В конце XIX начале XX
века Никола Тесла, сербский ученый и инженер, внес неоценимый вклад в мировую
науку и посвятил много усилий в сфере радио и электротехники. Благодаря его
теоретическим работам, а также патентам, произошел второй этап технической революции.
Основные интересы изобретателя заключались в изучении свойств магнетизма и
электричества, создании и усовершенствовании устройств, работающих на
переменном токе. Большая часть его исследований была посвящена опытам по
однопроводные и беспроводные передачи энергии, еще задолго до возникновения
электрической сети.

Почему же передача энергии без использования проводов
является заветной мечтой энергетиков со всего мира. Чтобы понять основные
принципы функционирования таких систем передачи энергии, требуется рассмотреть
историю данного вопроса.

Впервые опыты по беспроводной передаче энергии были
продемонстрированы Николой Теслой в 1893 году на выставке в Чикаго. Он показал
беспроводное освещение люминесцентными лампами в проекте Колумбовской всемирной
выставки. С достижением существенных открытий в сфере радиотехники, возможность
осуществления беспроводной передачи энергии увеличилась. Но, к сожалению, две
Мировые войны откладывают исследования в этой области на второй план, и только
в начале шестидесятых они возобновляются [3].

В 1964 году в США был продемонстрирован миниатюрный
вертолет, получающий всю энергию по радиоволнам СВЧ-диапазона. В дальнейшем
процесс исследований только ускорился, и были проведены опыты по передаче
действительно больших мощностей (до десятков кВт), а также разработаны
бесконтактные смарт-карты и чипы RFID (системы радиочастотной идентификации). В
последние годы прогресс пошел еще

 дальше – был
представлен первый в мире беспроводной LCD – телевизор, представленный
китайской компанией Haier Group.