来源:科学画报 2007-11 作者:唯 实
其实.无线电力传输并不是一个崭新的概念。早在1889年,和爱迪生同时代的尼古拉·特斯拉就开始了无线电力传输的研究。此后.不少科学家都曾提出过关于无线电力传输的设想和方案。其中.最容易想到的就是像无线电广播那样.将电能从发射塔发射出去.然后再进行电能接收。然而.无线电波虽然在传输声音和图像等方面非常成功,但是用于输送电能却无能为力。原因在于以球形方式向各个方向发射能量的无线电波,其能量在空中迅速消失.衰减得很快.因而输电效率极低。对此,科学家至今没有找到有效的解决方案.无线电力传输因而无法用发射无线电波的方式加以实现。科学家还设想过使用激光或定向天线等方式进行电力的定向辐射传输。尽管理论上这种方式可以进行长距离电能传输.但前提条件是在发射塔和接受物体之间不能有任何阻挡物.因而至今也没有取得成功。此外.科学家还提出过微波输电等设想.但至今也没能实现。
索尔贾希克提出了利用共振原理来实现无线电力传输。他认为当物体问以相同频率共振时,就有可能有效实现无线能量传输。然而,利用磁耦合共振现象来实现中等距离内的电能传输以前从没有人提出过、研究过,更没有实现过。
索尔贾希克和他的研究小组巧妙地将共振原理运用于无线电力传输,研制出被称为“磁场耦合共振器”的无线电力传输装置。实际上,这个装置就是一对铜线绕的线圈。所用的铜线直径为3厘米,线圈的半径为25厘米,彼此相隔2米远.振动频率相同。一个线圈连接的插头可直接插入墙上的电源,另一个线圈则连接了一个60瓦的灯泡。不管两个线圈之间有任何障碍物.只要连接电源的线圈一通电.另一个线圈所连接的灯泡就立即被点亮了。该装置利用近场范围内提出质疑.担心电磁感应对人体造成伤害。事实上,不同频率的物体是无法产生共振感应而接收到能量的。因此,这种无辐射的电磁感应不会对人体造成任何影响。研究人员解释说,通常的非共振磁感应强度只有耦合共振磁感应强度的1。0万分之一,因此磁场与生物组织的相互作用非常弱.对人体不会造成伤害。在此次实验中,房间内的手机、笔记本电脑、信用卡等物品都没有受到损坏。有趣的是.这种互不干扰还是相互的.也就是说,生物体及其他物体也不会妨碍无线电力的传输。
尽管电磁感应传输概念和无线电力传输的设想都不是现在才提出来的 (比如说几米)的磁场耦合能够产生强烈的相互作用,使具有相同频率的物体共振而接收电能,研究人员称之为“中等距离内的非辐射能量传输”。所谓“中等距离”.是指可达感应线圈半径8倍的距离,比如一个大小为50厘米的器件,可以距离无线输电电源数米远。不过,一旦超出这一范围,由于感应磁场不够强,相同振动频率的线圈就无法接收电能。目前,无线电力传输的距离在5米之内.也就是说.在房间内或在小型车间内进行无线电力传输是可行的。
值得期待的无线电力传输
或许有人会对这项技术的安全性新概念,但在一定距离内的非辐射强共振电力传输的理论和实践却是个崭新的创造。不过,目前仍有很多问题有待于进一步解决。研究小组面临的首要问题就是如何控制传输过程中能量的损耗。在此次实验中,高达65%的能量在传输至灯泡的途中损耗掉了。目前,进行电力传输的铜线圈体积过大,难以用于一般的家用电器,更不用说用于笔记本电脑等数码产品。不过,索尔贾希克仍然非常乐观,他认为这些问题将在3~5年内解决。“我们希望电源和电器之间的距离能达到4~5米,铜线圈能小到可以安装到笔记本电脑里,输电效率也能大幅提高。屋子里只要有一个无线电源.手机、MP3和电脑就可随时充电工作了。”
关于无线电力传输技术的未来,索尔贾希克说过这样一段话:“在我儿子3岁时.有一次我去他们幼儿园.那里有一部用了20年的电话.我的儿子拿起了电话,问我:。爸爸.为什么这部电话机连着一根电线到墙上呢7’这是一个在无线世界里成长起来的小孩子的想法和疑问。我当时只能回答:‘这真是既奇怪又不雅观.不是吗7’真希望我们能尽快地告别尚存的电线和电池啊!”
无线电力传输幻想成真!
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美国麻省理工学院( MIT )物理学助教马林·索尔贾希克( Marin Soljacic )的研究小组宣布,试制出了无线电力传输装置,并已证实可向相隔 7 英尺(约 2.1m )远的 60W 电灯泡送电、点亮灯泡。试验的详细内容刊 登在了 2007 年 6 月 7 日的《科学》在线版——《科学快讯》( Science Express )上。此前索尔贾希克根据理论及数值计算已经确认了工作原理,不过试制出基于该原理的装置并证实可实际进行电力传输尚属首次。
索尔贾希克的研究小组此次试制的是名为“磁场耦合共振器( magnetically coupled resonators )”的电力收发器。具体来说,是分别由具备振荡电路特性的线圈组成的一对天线(照片)。直径足有数十厘米。向其中一根天线加载数 MHz 的交流电场之后,其周围产生振动磁场,通过共振现象向位于数段波长之内的另一根天线传输电力。
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相隔 2m 以上能量效率仍可达到 40 %
无线电力传输包括基于线圈(电感器)的电磁感应型及电磁波收发型。此次的共振型与电磁感应型相比,采用的磁场要弱得多,但是可以实现更长距离的传输。与电磁波收发型相比,共振型传输时能量逸散要少得多。论文数据显示,此次的传输效率为 40 %。(记者:野泽 哲生)
免费能源的获取和无线传送--科学家Nikola Tesla---无叶片涡轮机--旋转磁场原理(飞碟)
http://qq138.blog.hexun.com/36774697_d.html
刚刚CCTV10人物传记栏目里播放了Nikola Tesla,对一个一百年到半个多世纪前的科学家至今不敢完全解密,羞羞答答,可见其杀伤力!Tesla的一些英文和俄文版本的论文文献现在已经不难在文献库里搜索到,电视里说了,苏联是得到Tesla技术的国家之一,所以毛子相关的技术研发也是有的。电视中也说了,Tesla的一些技术已经被用于战争......补充一点:晚年的Tesla致力于免费能源的获取和无线传送,这极大威胁到了当时霉国的能源巨头,在爱迪生、老魔根和老约翰洛克菲勒的联手打压下,Tesla淡出了历史舞台,但是却得到了GE当时最大股东George Taylor Fulford的资助,可惜George Taylor Fulford死于非命,于是有了那位企业家孙子撰写的“小说”:华帮单挑共济会.....
特斯拉不仅是科学家,致力于探索和把握的未知自然现象,而且是能工巧将,他的某些实验成就,比如说火球闪电的人工制造,是用今天用最先进的设备,也模仿不出来。特斯拉最有价值的成就是发现了旋转磁场原理(飞碟),发明了多相交流供电系统和交流感应电动机。他的最著名的发明是“特斯拉线圈”,这是一种分布参数高频共振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。
特斯拉还是无线电遥控的鼻祖,他使用谐振电路最早实现了计算机“与门”的逻辑原理,还最早阐述了雷达的原理,还最先用他自制的高灵敏度接收机接收到了天外无线电脉冲信号,探测过宇宙射线,发明过一种革命性的无叶片涡轮机(飞碟)等等
特斯拉后来发明了所谓的“放大发射机”,现在称之为大功率高频传输线共振变压器,用于无线输电试验
后来马可尼先声夺人,抢先获得了无线电商业上的成功,因而特斯拉的这一计划胎死腹中,欠了投资人摩根一屁股债,摩根以他的经济和政治手腕,下令美国所有学校课本删除特斯拉的名字,从而一直影响到现在。特斯拉逝世以后,他的文件资料随即被美国政府抄收了去,被定为绝密情报,出于国家安全的考虑,拒绝向公众公开。