Общие сведения о беспроводной передаче электроэнергии, как о способе передачи электрической энергии без использования токопроводящих элементов в электрической цепи. Схема трансформатора Теслы. Метод электромагнитной индукции. Схема беспроводной зарядки.
Аннотация к работе
Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Создание аппарата для демонстрации беспроводной передачи электроэнергииАктуальность темы:с самого начала открытия электричества возникла проблема его передачи конечному потребителю. Развитие промышленного производства электроприборов привело к резкому увеличению спроса на электроэнергию. Но только специалисты знают, сколько средств и усилий тратится на поддержание этих линий в работоспособном состоянии, и сколько энергии в них теряется. Проблему с электрическими проводами ученые предлагают решить кардинально - отказаться от них вовсе. Сегодня уже существуют десятки реально работающих прототипов систем беспроводной передачи электричества.Беспроводная передача энергии в качестве альтернативы передачи и распределения электрических линий, впервые была предложена и продемонстрирована Николой Тесла. Ранние эксперименты известного сербского изобретателя Никола Теслы касались распространения обычных радиоволн, то есть волн Герца, электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве. Тесла лично неоднократно демонстрировал беспроводную передачу электрической энергии от передающей к приемной катушке Теслы. Это стало частью его беспроводной системы передачи (патент США № 1119732, Аппарат для передачи электрической энергии, 18 января 1902 г.).Простейший трансформатор Тесла состоит из двух катушек - первичной и вторичной, а также разрядника (прерывателя, часто встречается английский вариант SPARKGAP), конденсатора, тороида (используется не всегда) и терминала (на схеме показан как «выход»). Первичная катушка обычно содержит несколько витков провода большого диаметра или медной трубки, а вторичная около 1000 витков провода меньшего диаметра. Первичная катушка вместе с конденсатором образует колебательный контур, в который включен нелинейный элемент - разрядник. Разрядник, в простейшем случае обыкновенный газовый, представляет собой два массивных электрода с регулируемым зазором. Вторичная катушка также образует колебательный контур, где роль конденсатора главным образом выполняют емкость тороида и собственная межвитковая емкость самой катушки.Это напряжение в частоте минимальной электрической прочности воздуха способно создавать внушительные электрические разряды в воздухе, которые могут иметь многометровую длину. Эти явления очаровывают людей по разным причинам, поэтому трансформатор Тесла используется как декоративное изделие. Трансформатор использовался Теслой для генерации и распространения электрических колебаний, направленных на управление устройствами на расстоянии без проводов (радиоуправление), беспроводной передачи данных (радио) ибеспроводной передачи энергии. В основном это связано со значительными трудностями при необходимости управляемого отбора высоковольтной мощности или тем более передача ее на расстояние от трансформатора, так как при этом устройство неизбежно выходит из резонанса. Протекает от терминала (или от наиболее острых, искривленных ВВ-частей) катушки прямо в воздух, не уходя в землю, так как заряд равномерно стекает с поверхности разряда через воздух в землю.Техника беспроводной передачи методом электромагнитной индукции использует ближнее электромагнитное поле на расстояниях около одной шестой длины волны. Благодаря электродинамической индукции, переменный электрический ток, протекающий через первичную обмотку, создает переменное магнитное поле, которое действует на вторичную обмотку, индуцируя в ней электрический ток. По мере удаления вторичной обмотки от первичной, все большая часть магнитного поля не достигает вторичной обмотки. Даже на относительно небольших расстояниях индуктивная связь становится крайне неэффективной, расходуя большую часть передаваемой энергии впустую. При резонансной индукции передатчик и приемник настроены на одну частоту.Для того чтобы собрать трансформатор Тесла необходимы следующие элементы: - Дроссель от люминесцентной лампы Для того чтобы зарядить свой смартфон емкостью 2000 mah и зажечь лампочку я собрал генератор прямоугольных импульсов на шим контроллере: РАЗДЕЛ 2. Наш аппарат представленный для демонстрации беспроводной передачи электричества состоит из: сети, качера Бровина, катушки Теслы, понижающего трансформатора, пару диодных мостиков, вентилятора, генератора прямоугольных импульсов, передающего контура, два гнезда, одно дополнительное питание, а другое катушка передатчик для зарядки телефона. Мы собрали сразу два способа передачи электричества: 1способ передает за счет высокой частоты, 2 способ за счет электромагнитной индукции. Принцип работы: Дроссель служит для уменьшения тока, диод для выпрямления и понижение напряжения, а конденсатор для сглаживания, в итоге на схему качера Бровина поступает около 150 вольт.(Качер Бровина - это разновидность генератора, собранного на одном транзисторе и работающего, со слов изобретателя, в нештатном режиме).
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
РАЗДЕЛ 1. ОБЩИЕ СВЕДИНИЯ О БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
1.1 Начало технологии
1.2 Трансформатор Теслы
1.3 Применение трансформатора Теслы
1.4 Метод электромагнитной индукции
1.5 Схема трансформатора Теслы
1.6 Схема беспроводной зарядки
РАЗДЕЛ 2. ОПИСАНИЕ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ СПОСОБОВ БЕСПРОВОДНОЙ ПЕРЕДАЧИ