Здравствуйте, уважаемые подписчики!

Cегодня в выпуске:

1. Электроэнергия без проводов. К новому миру беспроводного электричества

2. Powercast — очередное «электричество без проводов»

3. Правда и вымыслы о Николе Тесла

4. Мой электротехнический блог на Electromost.by

5. Школа для электрика

Электроэнергия без проводов. К новому миру беспроводного электричества

В конце XIX века открытие того, что при помощи электричества можно заставить светиться лампочку, вызвало взрыв исследований, целью которых было найти наилучший способ передачи электроэнергии.

Во главе гонки оказался знаменитый физик и изобретатель Никола Тесла, который разработал грандиозный проект. Не в состоянии поверить в реальность создания колоссальной сети проводов, охватывающих все города, улицы, здания и комнаты, Тесла пришёл к выводу, что единственный реализуемый способ передачи - беспроводной. Он спроектировал башню высотой примерно 57 метров, которая должна была транслировать энергию на расстояние в многие километры, и даже начал строить её на Лонг-Айленде. Был проведён ряд экспериментов, но нехватка денег не позволила достроить башню. Идея с передачей энергии по воздуху рассеялась, как только оказалось, что промышленность в состоянии разработать и реализовать проводную инфраструктуру.

И вот, несколько лет назад, доцент кафедры физики Массачусетского Технологического Института (МИТ) Марин Солджачич (Marin Soljačić) был пробуждён от сладкого сна настойчивым пиканьем мобильного телефона. "Телефон не умолкал, требуя, чтобы я поставил его заряжаться", - рассказывает Солджачич. Уставший и не собиравшийся вставать, он стал мечтать о том, чтобы телефон, оказавшись дома, начинал заряжаться сам по себе.

Солджачич взялся за исследование способов передачи энергии без проводов. Он отказался от проектов передачи энергии на дальние расстояния наподобие проекта Тесла и сосредоточился на способах передачи энергии на небольшие расстояния, которые позволяли бы заряжать или даже включать портативные устройства - мобильные телефоны, карманные компьютеры, ноутбуки.

Вначале он рассматривал возможность использования радиоволн, которые столь эффективно передают информацию на расстоянии, но обнаружил, что в этом случае большая часть энергии будет рассеиваться в пространстве. Использование лазера требовало, чтобы источник энергии и подзаряжаемое устройство находились в поле зрения друг друга без каких бы то ни было препятствий между ними. Кроме того, этот метод был чреват повреждениями для объектов, оказавшихся на линии передачи. Поэтому Солджачич стал искать способ передачи, который был бы одновременно эффективен, то есть способен передавать энергию без её рассеивания, и безопасен.

В конце концов он остановился на явлении резонансной связи, когда два настроенных на одну и ту же частоту объекта интенсивно обмениваются энергией между собой, при этом лишь слабо взаимодействуя с другими объектами. Классической иллюстрацией этого эффекта является опыт с несколькими бокалами, наполненными вином каждый до своего отличного от остальных уровня. В результате для каждого бокала существует уникальная частота звука, вызывающая вибрацию. Если певец возьмёт ноту соответствующей частоты, один из бокалов может получить такую дозу акустической энергии, что он рассыплется, при этом остальные бокалы останутся неповреждёнными.

Солджачич понял, что магнитный резонанс является многообещающим способом передачи электроэнергии. Магнитное поле свободно распространяется в пространстве и, при правильно выбранных частотах, безвредно для живых существ. Работая совместно с профессорами физики МИТ Джоном Иоаннопулосом (John Joannopoulos) и Питером Фишером (Peter Fisher) и тремя студентами, он разработал простое устройство, которое без проводов зажигало 60-ваттную электрическую лампочку.

Устройство состояло из двух настроенных в резонанс медных катушек, подвешенных с потолка на расстоянии примерно в два метра. Одна катушка подключалась к источнику переменного тока и создавала магнитное поле. Вторая катушка, настроенная на ту же частоту и подключённая к лампочке, резонируя в магнитном поле, генерировала зажигающий лампочку ток. Устройство работало даже когда между катушками помещали тонкую стенку.

Наиболее эффективное из созданных к этому моменту устройств состоит из 60-сантиметровых медных катушек и магнитного поля частотой в 10 мегагерц. Оно позволяет передавать энергию на расстояние в два метра с 50-процентной эффективностью. Проводятся исследования с серебром и другими материалами с целью уменьшить размер катушек и увеличить эффективность. Солджачич надеется достичь 70-80 процентной эффективности передачи.

Физики из Массачусетса поясняют, что в основе принципа действия установки лежит механизм резонанса, то есть явления, которое вызывает вибрации в объекте, когда на него воздействуют энергией определенной частоты. Однако когда два объекта имеют равные показатели резонанса, то они могут обмениваться энергией, причем абсолютно никак не воздействуя на окружающие предметы.

В природе существует масса примеров резонанса. Самый известный пример резонанса - когда несколько одинаковых стеклянных стаканов наполняются разным количеством воды, если по каждому стакану постучать металлической ложкой, то каждый стакан будет издавать уникальный звук.

Вместо акустического резонанса физики использовали в WiTricity частотный резонанс электромагнитных волн. В установке обе катушки резонируют в диапазоне частоты 10 МГц и обмениваются электроэнергией и чем дольше взаимодействие между элементами, тем больше тока прибывает приемнику. Причем, чем ниже диапазон резонирования, тем более длинноволновой диапазон в итоге получается и тем больше расстояние между приемником и передатчиком может быть.

Еще один важный фактор заключается в том, что вреда для здоровья людей данная установка не приносит, так как она работает на низких частота преимущественно в магнитном спектре.

"На магнитное взаимодействие организмы людей, насколько нам известно, не реагируют. Вот если бы частота была заметно ваше, например 2ГГц, то получился бы эффект микроволновой печи и это было бы уже совсем другое воздействие" - говорит один из разработчиков установки Марин Соладжич.

В настоящее время исследуются и ряд других способов беспроводной перезарядки аккумуляторов. Такие стартапы как Powercast...

Прочитать эту статью полностью можно здесь:

http://www.electrik.info/main/news/24-jelektrojenergija-bez-provodov.-k.html

Powercast — очередное «электричество без проводов»

Cозданная всего три года назад компания Powercast LLC из Пенсильвании (США) сумела заполучить в клиенты известного гиганта Philips. Ларчик открывается просто – инженерам Powercast удалось удалось создать технологию, позволяющую передавать электроэнергию с помощью радиоволн, что и вызвало интерес Philips. Как результат, в этом году потребитель получит портативное устройство от Philips, способное заряжаться без проводов.

Технология передачи энергии, разработанная профессором Питсбургского университета (University of Pittsburgh) Марлином Миклом (Marlin Mickle), основана на явлении электромагнитной индукции.

«Поскольку радиоволны фактически несут с собой энергию, с использованием которой мы сталкиваемся каждый день, возьмем, к примеру, сотовые телефоны, телевизоры, радио, то почему бы не использовать эту энергию для подзарядки? — рассказывает вице-президент Powercast Кейт Крессин (Keith Kressin). — В нашем случае мы создали беспроводный комплекс Powercast, в состав которого входит передающий контур Powercaster, излучающий радиосигналы низкой мощности на определенной частоте, и принимающий контур Powerharvester, вмонтированный в портативное устройство, и преобразующий энергию радиоволн в электрическую, используемую для подзарядки аккумулятора. Хотя допускается применение принимающего контура и в качестве самостоятельного элемента питания».

Подзарядка устройства производится в радиусе не более одного метра от передатчика.

«Идея беспроводной передачи радиочастотной энергии не нова, — продолжает Кейт Крессин. — Просто нам удалось повысить КПД передачи до 50-70%, что выгодно отличает нашу технологию от ныне существующих с потерями до 90%».

Данная технология, сертифицированная Федеральной комиссией связи США (Federal Communications Commission-FCC), по мнению Крессина, идеальна для зарядки небольших аккумуляторов, обеспечивающих работу беспроводных клавиатур, компьютерных мышей, ДУ, небольших устройств типа iPod, часов, слуховых аппаратов. Также, в этом году планируется производство модулей для подзарядки источников энергии медицинских имплантантов. Однако мощность разработанных в настоящее время модулей пока недостаточна для подзарядки сотовых телефонов, не говоря уже о лэптопах. Непонятно, в каком устройстве намерена использовать данную технологию компания Philips, хотя об этом мы скоро узнаем.

Для беспроводной зарядки лэптопов и сотовых телефонов более подходящими можно назвать разработку фирмы WildCharge из Аризоны, основанную на принципе прямой индукции, а также технологию eCoupled компании Fulton Innovation. К тому же, фирма Powercast не претендует на исключительность, позиционируя свою технологию как вспомогательную.

Источник: http://www.palm.kz/

Полезные ссылки:

Правда и вымыслы о Николе Тесла

Никола Тесла - одна из самых противоречивых фигур в истории мировой науки. За последнее время его имя и его деятельность стала очень очень популярной. Про него пишут книги, снимают фильмы (я сам смотрел уже целых три документальных фильма, выпущенных различными телеканалами), создаются целые сайты и только совсем уж интеллектуально ленивый человек не знает кто это такой. Имя Николы Тесла обросло всевозможными слухами, мифами и легендами и далеко не все из того, что про него пишут и снимают является правдой.

Никола Тесла был, на самом деле, гениальный ученый, во многом опередивший свое время. Его достижения поразительны и по их количеству (за столь короткое время), и по их качеству: они многоплановы и касаются ключевых моментов дальнейшего технического развития.

Изобретения Николы Тесла лежат в основе всей современной электротехники и электроэнергетики (генераторы переменного тока, трехфазные и многофазные трансформаторы, системы распределения переменного тока, создал теорию поля, которая легла в основу работы асинхронных электродвигателей, системы дистанционного управления и автоматики, эффект Кирлиана (задолго до самого Кирлиана), открытие биологического влияния электромагнитых полей, в частности, на работу мозга).

Тесла сконструировал специальный резонансный трансформатор, позволявший получать высокочастотное напряжение с амплитудой до нескольких миллионов вольт. Кроме этого его считают создателем радио (Тесла на целый год раньше Маркони передал сигнал на расстояние в 30 километров, Маркони же не только сделал это позже, но и ограничился дистанцией в пять километров). В тех же работах по передаче сигнала на расстояние Тесла разработал все те технологии, которые практически без изменений используются сегодня для трансляции телесигнала.

Большую часть своей жизни он занимался проблемой беспроводной передачи электроэнергии. Причем, существует мнение, что подавляющая часть его открытий так не дошла до потомков. Похоже, что основные достижения Николы Тесла относятся именно к последнему периоду его жизни, но мы о них практически ничего не знаем, и нам еще предстоит переоткрыть их.

Никола Тесла был личностью очень целеустремленной, сильной, но одновременно очень противоречивой. Многие вещи, над которыми он работал, с трудом поддаются пониманию даже сейчас. Это и дает почву для всевозможного мифотворчества. Например, ходят слухи о создании им электродвигателя, работающего на гравитационных волнах планет, силовых лучей, с помощью которых он разрушил какой-то кратер на Луне, устройств для приема сообщений с Марса и т. д. Его часто называют ясновидцем и приписывают ему различные паранормальные способности. Ходят слухи, что смерть Тесла в 1943 году была инсценирована, чтобы обеспечить безопасность ученого после его участия в проекте “Филадельфия”.

Интересные реальные факты о Николе Тесла...

Прочитать эту статью полностью можно здесь:

http://electromost.by/blogs/full/pravda_i_vymysly_o_nikole_tesla/

Мой электротехнический блог на Electromost.by

Как выбрать тип электродвигателя

В идеале, электродвигатель должен наиболее полно отвечать технико-экономическим требованиям, т. е. отличаться простотой конструкции, надежностью в эксплуатации, наименьшей стоимостью, небольшими габаритами и массой, обеспечивать простое управление, удовлетворять особенности технологического процесса и иметь высокие энергетические показатели при различных режимах работы.

В нерегулируемых приводах малой и средней мощности используют в большинстве случаев трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, конструктивное исполнение которого согласуют с необходимыми пусковыми условиями производственного агрегата. Если эти двигатели не могут обеспечить условия пуска, применяют трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором, благодаря которому можно не ... подробнее >>>

Ферропорошковые муфты - чудо техники или анахронизм?

Электромагнитные ферропорошковые муфты обеспечивают плавное регулирование передаваемого момента и частоты вращения, ограничение передаваемого момента, плавность процесса пуска, изменение направления вращения, торможение. Ферропорошковые муфты основаны на использовании способности ферромагнитной смеси затвердевать в магнитном поле. Упрощенно их можно представить, как две стальные детали с обращенными друг к другу плоскими поверхностями, между которыми имеется небольшой воздушный зазор. Одна деталь ... подробнее >>>

Законы Мерфи

Закон Мерфи (англ. Murphy's law) — универсальный философский принцип, состоящий в том, что если высока вероятность того, что какая-нибудь неприятность может случиться, то она обязательно произойдёт.

Так называемый закон Мерфи был впервые сформулирован и использован на авиабазе Эдвардс в 1949 году. Этот закон назван так в честь его создателя - капитана Эдварда Мерфи, бывшего в то время инженером на проекте MX981 ВВС США. Целью проекта было определение максимальной перегрузки, которую способен выдержать человеческий организм.

Эдвард Мерфи, автор знаменитого Закона Мерфи, готовит к эксперименту опытную модель кресла-катапульты. В один прекрасный день капитан обнаружил критическую ошибку, допущенную одним из техников при монтаже экспериментального оборудования, и сказал в его адрес фразу... подробнее >>>

Смотрите также:

Школа для электрика

Где применяются и как устроены универсальные коллекторные двигатели

Универсальные коллекторные двигатели применяются в промышленных и бытовых электроустановках (электрифицированный инструмент, вентиляторы, холодильники, соковыжималки, мясорубки, пылесосы и др.). Они рассчитаны для работы как от сети постоянного тока (110 и 220 В), таи и от сети переменного тока частотой 50 Гц (127 и 220 В). Эти двигатели имеют большой пусковой момент и сравнительно малые размеры. По своему устройству универсальные коллекторные двигатели принципиально не отличаются от двухполюсных двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением ... подробнее >>>

Как расширить пределы измерения приборов в цепях переменного тока

Для расширения пределов измерения переменного тока у амперметров и других приборов, имеющих токовые обмотки (счетчики, фазометры, ваттметры и т. д.), применяют измерительные трансформаторы тока. Они состоят из магнитопровода, одной первичной и одной или нескольких вторичных обмоток. Первичная обмотка трансформатора тока Л1 - Л2 включается последовательно в цепь измеряемого тока, во вторичную обмотку И1 - И2 подключается амперметр или токовая обмотка другого прибора. Вторичная обмотка трансформатора тока ... подробнее >>>

Применение ограничителей перенапряжения (ОПН)

Ограничители перенапряжения (ОПН) относятся к высоковольтным аппаратам, предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных и коммутационных перенапряжении. В отличие от традиционных вентильных разрядников с искровыми промежутками и карборундовыми резисторами/они не содержат искровых промежутков и состоят только из колонки нелинейных резисторов на основе окиси цинка, заключенных в полимерную или фарфоровую покрышку. Оксидно-цинковые резисторы позволяют применять ОПН для более глубокого ограничения перенапряжений по сравнению ... подробнее >>>

Как производится обслуживание и замена предохранителей

Предохранители при длительной эксплуатации изменяют свои характеристики - "стареют". Поэтому их необходимо периодически заменять новыми. Обслуживание предохранителей сводится к контролю за состоянием контактных соединений и к замене перегоревших плавких вставок запасными заводского изготовления. На практике плавкую вставку часто заменяют медной проволокой, которую укрепляют на наружной поверхности патрона, - так называемые "жучки". При перегорании "жучка" может произойти ... подробнее >>>

Современные поплавковые датчики уровня

Поплавковые датчики уровня одни из самых недорогих и, вместе с тем, надежных устройств для измерения уровня жидкостей. При правильном выборе, поплавковые датчики уровня могут использоваться для контроля уровня самых разных продуктов, начиная от сточных вод, химически агрессивных жидкостей или пищевых продуктов. Высокие или низкие температуры, наличие пены, пузырьков или например работающей мешалки так же перестает быть проблемой при правильном выборе ... подробнее >>>

До скорой встречи!

С уважением, Повный Андрей electroby@mail.ru

Мои проекты:

Мой электротехнический блог на Electromost.by

Бесплатные электронные книги для электриков 

Школа для электрика. Статьи, советы, полезная информация

Электронный журнал "Я электрик!". Все номера можно скачать бесплатно

Новые книги для электриков с доставкой по почте

Copyright 2006-2008 by Повный Андрей . Все права защищены.
Разрешается републикация материалов рассылки 
с обязательным указанием ссылки 
на сайт: "Электронная электротехническая библиотека" - http://electrolibrary.info/