दूर तक विद्युत का संचरण। वायरलेस तरीके से दूर तक बिजली संचारित करना

उपभोग की पारिस्थितिकी। प्रौद्योगिकी: अमेरिकी डिज्नी अनुसंधान प्रयोगशाला के वैज्ञानिकों ने एक विधि विकसित की है वायरलेस चार्जिंग, तारों और चार्जर को अनावश्यक बनाना।

आज के स्मार्टफोन, टैबलेट, लैपटॉप और अन्य पोर्टेबल उपकरणों में जबरदस्त शक्ति और प्रदर्शन है। लेकिन, मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स के तमाम फायदों के अलावा इसमें और भी फायदे हैं विपरीत पक्ष- तारों के माध्यम से रिचार्ज करने की निरंतर आवश्यकता। सभी नई बैटरी प्रौद्योगिकी के बावजूद, यह आवश्यकता उपकरणों की सुविधा को कम कर देती है और उनकी गति को सीमित कर देती है।

अमेरिकी डिज़्नी रिसर्च लेबोरेटरी के वैज्ञानिकों ने इस समस्या का समाधान ढूंढ लिया है। उन्होंने एक वायरलेस चार्जिंग विधि विकसित की जिससे तार और चार्जर अनावश्यक हो गए। इसके अलावा, उनकी विधि आपको न केवल गैजेट चार्ज करने की अनुमति देती है, बल्कि उदाहरण के लिए, घर का सामानऔर प्रकाश व्यवस्था.

"हमारा नवोन्वेषी पद्धतिकरता है विद्युत धाराप्रयोगशाला के निदेशकों में से एक और इसके प्रमुख वैज्ञानिक एलनसन सैंपल कहते हैं, "वाई-फाई जितना सर्वव्यापी है।" “यह रोबोटिक्स में आगे के विकास का रास्ता खोलता है, जो पहले बैटरी क्षमता द्वारा सीमित था। अब तक हमने एक छोटे से कमरे में इंस्टॉलेशन के संचालन का प्रदर्शन किया है, लेकिन इसकी क्षमता को गोदाम के आकार तक बढ़ाने में कोई बाधा नहीं है।

बिजली के वायरलेस ट्रांसमिशन के लिए एक प्रणाली 1890 के दशक में प्रसिद्ध वैज्ञानिक निकोला टेस्ला द्वारा विकसित की गई थी, लेकिन आविष्कार को बड़े पैमाने पर वितरण नहीं मिला। आज की वायरलेस पॉवर ट्रांसमिशन प्रणालियाँ मुख्य रूप से अत्यंत सीमित स्थानों में संचालित होती हैं।

क्वासिस्टैटिक कैविटी रेज़ोनेंस (क्यूएससीआर) नामक विधि में एक कमरे की दीवारों, फर्श और छत पर करंट लगाना शामिल है। बदले में, वे चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं जो चार्ज किए जा रहे डिवाइस से जुड़े कॉइल वाले रिसीवर पर कार्य करते हैं। इस तरह से उत्पन्न बिजली को बैटरी में स्थानांतरित किया जाता है, जो पहले कैपेसिटर से होकर गुजरती है जो अन्य क्षेत्रों के प्रभाव को बाहर कर देती है।

परीक्षणों से पता चला है कि इस तरह से, पारंपरिक तरीके से विद्युत नेटवर्क 1.9 किलोवाट तक बिजली संचारित की जा सकती है। यह ऊर्जा एक साथ 320 स्मार्टफोन को चार्ज करने के लिए पर्याप्त है। इसके अलावा, वैज्ञानिकों के अनुसार, ऐसी तकनीक महंगी नहीं है और इसका व्यावसायिक उत्पादन आसानी से स्थापित किया जा सकता है।

परीक्षण विशेष रूप से निर्मित में हुए एल्यूमीनियम संरचनाएँ 5 गुणा 5 मीटर का कमरा। नमूने ने इस बात पर जोर दिया कि भविष्य में धातु की दीवारें आवश्यक नहीं हो सकती हैं। प्रवाहकीय पैनल या विशेष पेंट का उपयोग करना संभव होगा।

डेवलपर्स का दावा है कि हवा के माध्यम से ऊर्जा संचारित करने की उनकी विधि मानव स्वास्थ्य या किसी अन्य जीवित प्राणी के लिए कोई खतरा पैदा नहीं करती है। उनकी सुरक्षा अलग-अलग कैपेसिटर द्वारा सुनिश्चित की जाती है जो संभावित खतरनाक विद्युत क्षेत्रों के खिलाफ एक इन्सुलेटर के रूप में कार्य करते हैं। प्रकाशित

बिजली की डिलीवरी के लिए वायरलेस ट्रांसमिशन में उन उद्योगों और अनुप्रयोगों में प्रमुख प्रगति देने की क्षमता है जो कनेक्टर के भौतिक संपर्क पर निर्भर हैं। यह, बदले में, अविश्वसनीय हो सकता है और विफलता का कारण बन सकता है। वायरलेस पावर ट्रांसमिशन का प्रदर्शन पहली बार 1890 के दशक में निकोला टेस्ला द्वारा किया गया था। हालाँकि, यह केवल पिछले दशक में ही हुआ है कि प्रौद्योगिकी का उपयोग इस हद तक किया गया है कि यह अनुप्रयोगों को वास्तविक, ठोस लाभ प्रदान करता है असली दुनिया. विशेष रूप से, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स बाजार के लिए अनुनाद वायरलेस पावर सिस्टम के विकास से पता चला है कि आगमनात्मक चार्जिंग लाखों रोजमर्रा के उपकरणों के लिए सुविधा के नए स्तर लाती है।

विचाराधीन शक्ति को व्यापक रूप से कई शब्दों से जाना जाता है। आगमनात्मक संचरण, युग्मन, गुंजयमान सहित वायरलेस नेटवर्कऔर वही वोल्टेज रिटर्न। इनमें से प्रत्येक स्थिति अनिवार्य रूप से एक ही मौलिक प्रक्रिया का वर्णन करती है। वायु अंतराल के माध्यम से कनेक्टर के बिना बिजली स्रोत से लोड वोल्टेज तक बिजली या शक्ति का वायरलेस ट्रांसमिशन। आधार दो कॉइल हैं - एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर। पहला प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न करने के लिए उत्तेजित होता है चुंबकीय क्षेत्र, जो बदले में, दूसरे में तनाव उत्पन्न करता है।

प्रश्नगत सिस्टम कैसे काम करता है?

वायरलेस पावर की मूल बातें में एक ट्रांसमीटर से रिसीवर तक एक दोलनशील चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से ऊर्जा वितरित करना शामिल है। इसे प्राप्त करने के लिए, बिजली आपूर्ति द्वारा आपूर्ति की जाने वाली प्रत्यक्ष धारा को उच्च-आवृत्ति प्रत्यावर्ती धारा में परिवर्तित किया जाता है। ट्रांसमीटर में निर्मित विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए इलेक्ट्रॉनिक्स का उपयोग करना। प्रत्यावर्ती धारा डिस्पेंसर में तांबे के तार की एक कुंडली को सक्रिय करती है, जो एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है। जब दूसरी (प्राप्त करने वाली) वाइंडिंग को नजदीक में रखा जाता है। चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त कुंडल में प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न कर सकता है। पहले डिवाइस के इलेक्ट्रॉनिक्स फिर AC को वापस DC में परिवर्तित करते हैं, जो पावर इनपुट बन जाता है।

वायरलेस पावर ट्रांसमिशन सर्किट

"मेन" वोल्टेज को सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है ए.सी, जिसे फिर एक इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के माध्यम से ट्रांसमीटर कॉइल में भेजा जाता है। वितरक वाइंडिंग के माध्यम से प्रवाहित होने से एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। यह, बदले में, रिसीवर कॉइल तक फैल सकता है, जो सापेक्ष निकटता में है। फिर चुंबकीय क्षेत्र एक धारा उत्पन्न करता है जो रिसीवर वाइंडिंग के माध्यम से प्रवाहित होती है। वह प्रक्रिया जिसके द्वारा संचारण और प्राप्त करने वाली कुंडलियों के बीच ऊर्जा का प्रसार होता है, उसे चुंबकीय या अनुनाद युग्मन भी कहा जाता है। और यह एक ही आवृत्ति पर संचालित होने वाली दोनों वाइंडिंग का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है। रिसीवर कॉइल में प्रवाहित धारा को रिसीवर सर्किट द्वारा डीसी करंट में परिवर्तित किया जाता है। फिर इसका उपयोग डिवाइस को पावर देने के लिए किया जा सकता है।

प्रतिध्वनि का क्या अर्थ है?

यदि ट्रांसमीटर और रिसीवर कॉइल एक ही आवृत्ति पर प्रतिध्वनित होते हैं तो जिस दूरी पर ऊर्जा (या शक्ति) प्रसारित की जा सकती है वह बढ़ जाती है। ठीक उसी तरह जैसे एक ट्यूनिंग कांटा एक निश्चित ऊंचाई पर दोलन करता है और अधिकतम आयाम तक पहुंच सकता है। यह उस आवृत्ति को संदर्भित करता है जिस पर कोई वस्तु स्वाभाविक रूप से कंपन करती है।

वायरलेस ट्रांसमिशन के लाभ

क्या फायदे हैं? पेशेवर:

  • सीधे कनेक्टर्स को बनाए रखने से जुड़ी लागत कम कर देता है (जैसे कि पारंपरिक औद्योगिक स्लिप रिंग में);
  • पारंपरिक चार्जिंग के लिए अधिक सुविधा इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों;
  • उन अनुप्रयोगों में सुरक्षित स्थानांतरण जिन्हें भली भांति बंद करके सील किया जाना चाहिए;
  • इलेक्ट्रॉनिक्स को पूरी तरह से छिपाया जा सकता है, जिससे ऑक्सीजन और पानी जैसे तत्वों से क्षरण का खतरा कम हो जाता है;
  • घूमने वाले, अत्यधिक मोबाइल औद्योगिक उपकरणों के लिए विश्वसनीय और लगातार बिजली वितरण;
  • गीले, गंदे और गतिशील वातावरण में महत्वपूर्ण प्रणालियों को विश्वसनीय बिजली हस्तांतरण प्रदान करता है।

एप्लिकेशन के बावजूद, भौतिक कनेक्शन को खत्म करने से पारंपरिक केबल पावर कनेक्टर्स पर कई फायदे मिलते हैं।

प्रश्न में ऊर्जा हस्तांतरण की क्षमता

वायरलेस पावर सिस्टम की समग्र दक्षता उसके प्रदर्शन को निर्धारित करने में सबसे महत्वपूर्ण कारक है। सिस्टम दक्षता बिजली स्रोत (यानी, दीवार आउटलेट) और प्राप्तकर्ता डिवाइस के बीच स्थानांतरित बिजली की मात्रा को मापती है। यह, बदले में, चार्जिंग गति और प्रसार सीमा जैसे पहलुओं को निर्धारित करता है।

वायरलेस संचार प्रणालियाँ कॉइल कॉन्फ़िगरेशन और डिज़ाइन, ट्रांसमिशन दूरी जैसे कारकों के आधार पर उनकी दक्षता के स्तर के आधार पर भिन्न होती हैं। एक कम कुशल उपकरण अधिक उत्सर्जन उत्पन्न करेगा और परिणामस्वरूप प्राप्तकर्ता उपकरण से कम बिजली गुजरेगी। आमतौर पर, स्मार्टफोन जैसे उपकरणों के लिए वायरलेस पावर ट्रांसमिशन प्रौद्योगिकियां 70% प्रदर्शन प्राप्त कर सकती हैं।

दक्षता कैसे मापी जाती है?

इस अर्थ में, शक्ति की मात्रा (प्रतिशत में) जो शक्ति स्रोत से प्राप्तकर्ता डिवाइस तक स्थानांतरित की जाती है। यानी, 80% की दक्षता वाले स्मार्टफोन के लिए वायरलेस पावर ट्रांसमिशन का मतलब है कि चार्ज किए जा रहे गैजेट के लिए दीवार आउटलेट और बैटरी के बीच 20% इनपुट पावर खो जाती है। परिचालन दक्षता को मापने का सूत्र है: उत्पादकता = प्रत्यक्ष वर्तमान आउटगोइंग, इनकमिंग से विभाजित, प्राप्त परिणाम को 100% से गुणा किया जाता है।

बिजली संचारित करने की वायरलेस विधियाँ

बिजली नेटवर्क के माध्यम से लगभग सभी गैर-धातु सामग्रियों तक फैल सकती है, जिनमें ये शामिल हैं, लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं। इनमें लकड़ी, प्लास्टिक, कपड़ा, कांच और ईंट जैसे ठोस पदार्थ, साथ ही गैस और तरल पदार्थ शामिल हैं। जब धात्विक या विद्युत प्रवाहकीय सामग्री (अर्थात्, के निकट रखी जाती है विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र, वस्तु इससे शक्ति अवशोषित करती है और परिणामस्वरूप गर्म हो जाती है। यह, बदले में, सिस्टम की दक्षता को प्रभावित करता है। इंडक्शन कुकिंग इस प्रकार काम करती है, उदाहरण के लिए, बिजली का अकुशल स्थानांतरण हॉबखाना पकाने के लिए गर्मी पैदा करता है।

वायरलेस पावर ट्रांसमिशन सिस्टम बनाने के लिए, मौजूदा विषय के मूल पर लौटना आवश्यक है। या, अधिक सटीक रूप से, सफल वैज्ञानिक और आविष्कारक निकोला टेस्ला के लिए, जिन्होंने विभिन्न भौतिकवादी कंडक्टरों के बिना बिजली लेने में सक्षम जनरेटर का निर्माण और पेटेंट कराया। इसलिए, वायरलेस सिस्टम लागू करने के लिए, आपको सब कुछ इकट्ठा करने की आवश्यकता है महत्वपूर्ण तत्वऔर भागों, परिणामस्वरूप एक छोटा सा एहसास होगा यह एक उपकरण है जो बनाता है विद्युत क्षेत्रउसके चारों ओर हवा में उच्च वोल्टेज। साथ ही, इसमें एक छोटी इनपुट शक्ति होती है, यह दूरी पर वायरलेस ऊर्जा हस्तांतरण प्रदान करती है।

ऊर्जा हस्तांतरण के सबसे महत्वपूर्ण तरीकों में से एक आगमनात्मक युग्मन है। इसका उपयोग मुख्य रूप से निकट क्षेत्र के लिए किया जाता है। इसकी विशेषता यह है कि जब एक तार से करंट प्रवाहित होता है, तो दूसरे तार के सिरों पर एक वोल्टेज प्रेरित होता है। शक्ति हस्तांतरण दो सामग्रियों के बीच पारस्परिकता के माध्यम से होता है। सामान्य उदाहरण- यह एक ट्रांसफार्मर है. एक विचार के रूप में माइक्रोवेव ऊर्जा संचरण विलियम ब्राउन द्वारा विकसित किया गया था। पूरी अवधारणा में एसी पावर को आरएफ पावर में परिवर्तित करना और इसे अंतरिक्ष में संचारित करना और रिसीवर पर इसे एसी पावर में फिर से प्रसारित करना शामिल है। इस प्रणाली में, माइक्रोवेव ऊर्जा स्रोतों का उपयोग करके वोल्टेज उत्पन्न किया जाता है। जैसे कि क्लिस्ट्रॉन. और यह शक्ति एक वेवगाइड के माध्यम से प्रसारित होती है, जो परावर्तित शक्ति से रक्षा करती है। और एक ट्यूनर भी जो अन्य तत्वों के साथ माइक्रोवेव स्रोत की प्रतिबाधा से मेल खाता है। प्राप्तकर्ता अनुभाग में एक एंटीना होता है। यह माइक्रोवेव पावर और एक प्रतिबाधा और फ़िल्टर मिलान सर्किट स्वीकार करता है। यह प्राप्त करने वाला एंटीनाएक सुधारक उपकरण के साथ यह एक द्विध्रुवीय हो सकता है। रेक्टिफायर यूनिट के समान ध्वनि अधिसूचना के साथ आउटपुट सिग्नल से मेल खाता है। रिसीवर ब्लॉक में डायोड से युक्त एक समान अनुभाग भी होता है जिसका उपयोग सिग्नल को अलर्ट में बदलने के लिए किया जाता है डीसी. यह ट्रांसमिशन सिस्टम 2 गीगाहर्ट्ज से 6 गीगाहर्ट्ज तक की रेंज में आवृत्तियों का उपयोग करता है।

समान चुंबकीय दोलनों का उपयोग करके जनरेटर का उपयोग करके बिजली का वायरलेस ट्रांसमिशन। लब्बोलुआब यह है कि यह उपकरण तीन ट्रांजिस्टर की बदौलत काम करता है।

प्रकाश ऊर्जा के रूप में शक्ति संचारित करने के लिए लेजर बीम का उपयोग करना, जो प्राप्त सिरे पर विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। सामग्री स्वयं सूर्य या किसी बिजली जनरेटर जैसे स्रोतों का उपयोग करके ऊर्जा प्राप्त करती है। और, तदनुसार, यह उच्च तीव्रता के केंद्रित प्रकाश का एहसास करता है। बीम का आकार और आकार प्रकाशिकी के सेट द्वारा निर्धारित किया जाता है। और यह संचरित लेजर प्रकाश फोटोवोल्टिक कोशिकाओं द्वारा प्राप्त किया जाता है, जो इसे विद्युत संकेतों में परिवर्तित करता है। यह आमतौर पर ट्रांसमिशन के लिए फाइबर ऑप्टिक केबल का उपयोग करता है। एक बुनियादी सौर ऊर्जा प्रणाली की तरह, लेजर-आधारित प्रसार में उपयोग किया जाने वाला रिसीवर फोटोवोल्टिक कोशिकाओं की एक श्रृंखला है या सौर पेनल. ये, बदले में, बड़बड़ाहट को बिजली में बदल सकते हैं।

डिवाइस की आवश्यक विशेषताएं

टेस्ला कॉइल की शक्ति विद्युत चुम्बकीय प्रेरण नामक प्रक्रिया से आती है। यानी बदलता हुआ क्षेत्र संभावनाएं पैदा करता है। इससे करंट प्रवाहित होता है। जब बिजली तार की कुंडली से प्रवाहित होती है, तो यह एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करती है जो कुंडली के चारों ओर के क्षेत्र को एक निश्चित तरीके से भर देती है। के साथ कुछ अन्य प्रयोगों के विपरीत उच्च वोल्टेज, टेस्ला कॉइल ने कई परीक्षणों और परीक्षणों का सामना किया है। यह प्रक्रिया काफी श्रमसाध्य और समय लेने वाली थी, लेकिन परिणाम सफल रहा, और इसलिए वैज्ञानिक द्वारा सफलतापूर्वक पेटेंट कराया गया। यदि आपके पास कुछ घटक हैं तो आप ऐसी कुंडली बना सकते हैं। कार्यान्वयन के लिए आपको निम्नलिखित सामग्रियों की आवश्यकता होगी:

  1. लंबाई 30 सेमी पीवीसी (जितना लंबा उतना बेहतर);
  2. तामचीनी तांबे के तार (द्वितीयक तार);
  3. आधार के लिए बर्च बोर्ड;
  4. 2222ए ट्रांजिस्टर;
  5. कनेक्शन (प्राथमिक) तार;
  6. रोकनेवाला 22 kOhm;
  7. स्विच और कनेक्टिंग तार;
  8. बैटरी 9 वोल्ट.

टेस्ला डिवाइस के कार्यान्वयन के चरण

शुरू करने के लिए, आपको तार के एक सिरे को चारों ओर लपेटने के लिए पाइप के शीर्ष पर एक छोटा सा स्लॉट रखना होगा। कॉइल को धीरे-धीरे और सावधानी से घुमाएं, सावधान रहें कि तारों को ओवरलैप न करें या अंतराल न बनाएं। यह चरण सबसे कठिन और थकाऊ हिस्सा है, लेकिन इसमें बिताया गया समय बहुत उच्च गुणवत्ता और अच्छी रील तैयार करेगा। प्रत्येक 20 या उससे अधिक मोड़ों पर, वाइंडिंग के चारों ओर मास्किंग टेप के छल्ले लगाए जाते हैं। वे एक बाधा के रूप में कार्य करते हैं। यदि कुंडल खुलने लगे। एक बार पूरा हो जाने पर, रैप के ऊपर और नीचे के चारों ओर कुछ भारी टेप लपेटें और इसे इनेमल के 2 या 3 कोट के साथ स्प्रे करें।

फिर आपको प्राइमरी और सेकेंडरी बैटरी को बैटरी से कनेक्ट करना होगा। उसके बाद, ट्रांजिस्टर और रेसिस्टर चालू करें। छोटी वाइंडिंग प्राथमिक वाइंडिंग है और लंबी वाइंडिंग द्वितीयक वाइंडिंग है। आप पाइप के ऊपर एक एल्यूमीनियम गोला भी स्थापित कर सकते हैं। इसके अलावा, सेकेंडरी के खुले सिरे को जोड़े गए सिरे से कनेक्ट करें, जो एंटीना के रूप में कार्य करेगा। बिजली चालू करते समय द्वितीयक उपकरण को छूने से बचने के लिए हर चीज को बहुत सावधानी से बनाया जाना चाहिए।

स्वतंत्र रूप से उपयोग करने पर आग लगने का खतरा रहता है। आपको स्विच फ्लिप करना होगा, वायरलेस पावर ट्रांसमिशन डिवाइस के बगल में एक गरमागरम लैंप स्थापित करना होगा और लाइट शो का आनंद लेना होगा।

सौर ऊर्जा प्रणाली के माध्यम से वायरलेस ट्रांसमिशन

पारंपरिक वायर्ड ऊर्जा कार्यान्वयन कॉन्फ़िगरेशन के लिए आमतौर पर वितरित उपकरणों और उपभोक्ता इकाइयों के बीच तारों की आवश्यकता होती है। इससे सिस्टम केबल की लागत जैसे कई प्रतिबंध पैदा होते हैं। ट्रांसमिशन में हुआ घाटा. और वितरण में बर्बादी भी. अकेले ट्रांसमिशन लाइन प्रतिरोध के परिणामस्वरूप उत्पन्न ऊर्जा का लगभग 20-30% नुकसान होता है।

सबसे आधुनिक में से एक वायरलेस सिस्टमऊर्जा स्थानांतरण संचरण पर आधारित है सौर ऊर्जाका उपयोग करते हुए माइक्रोवेव ओवनया लेजर बीम. उपग्रह को भूस्थैतिक कक्षा में स्थापित किया गया है और इसमें फोटोवोल्टिक सेल शामिल हैं। वे रूपांतरित हो जाते हैं सूरज की रोशनीएक विद्युत धारा में जिसका उपयोग माइक्रोवेव जनरेटर को बिजली देने के लिए किया जाता है। और, तदनुसार, यह माइक्रोवेव की शक्ति का एहसास करता है। यह वोल्टेज रेडियो संचार का उपयोग करके प्रसारित किया जाता है और बेस स्टेशन पर प्राप्त किया जाता है। यह एक एंटीना और एक रेक्टिफायर का संयोजन है। और वापस बिजली में परिवर्तित हो जाता है। एसी या डीसी पावर की आवश्यकता है। उपग्रह 10 मेगावाट तक रेडियो फ्रीक्वेंसी पावर संचारित कर सकता है।

यदि हम DC वितरण प्रणाली की बात करें तो यह भी असंभव है। क्योंकि इसके लिए बिजली आपूर्ति और डिवाइस के बीच एक कनेक्टर की आवश्यकता होती है। एक तस्वीर है: पूरी तरह से तारों से रहित एक प्रणाली, जहां आप बिना किसी अतिरिक्त उपकरण के घरों में एसी बिजली प्राप्त कर सकते हैं। जहां सॉकेट से भौतिक रूप से कनेक्ट किए बिना अपने मोबाइल फोन को चार्ज करना संभव है। निःसंदेह, ऐसी व्यवस्था संभव है। और कई आधुनिक शोधकर्ता दूरी पर वायरलेस तरीके से बिजली संचारित करने के नए तरीकों को विकसित करने की भूमिका का अध्ययन करते हुए कुछ आधुनिक बनाने की कोशिश कर रहे हैं। हालाँकि, आर्थिक घटक के दृष्टिकोण से, यह राज्यों के लिए पूरी तरह से लाभदायक नहीं होगा यदि ऐसे उपकरण हर जगह पेश किए जाते हैं और मानक बिजली को प्राकृतिक बिजली से बदल दिया जाता है।

वायरलेस सिस्टम की उत्पत्ति और उदाहरण

यह अवधारणा वास्तव में नई नहीं है. यह पूरा विचार 1893 में निकोलस टेस्ला द्वारा विकसित किया गया था। जब उन्होंने वायरलेस ट्रांसमिशन तकनीकों का उपयोग करके रोशन वैक्यूम ट्यूबों की एक प्रणाली विकसित की। यह कल्पना करना असंभव है कि दुनिया चार्जिंग के विभिन्न स्रोतों के बिना अस्तित्व में होगी, जो भौतिक रूप में व्यक्त की जाती हैं। मोबाइल फोन, होम रोबोट, एमपी3 प्लेयर, कंप्यूटर, लैपटॉप और अन्य परिवहन योग्य गैजेट को बिना किसी अतिरिक्त कनेक्शन के स्वतंत्र रूप से चार्ज करना संभव बनाना, जिससे उपयोगकर्ताओं को लगातार तारों से मुक्ति मिल सके। इनमें से कुछ उपकरणों की आवश्यकता भी नहीं हो सकती है बड़ी मात्रातत्व. वायरलेस ऊर्जा हस्तांतरण का इतिहास काफी समृद्ध है, मुख्य रूप से टेस्ला, वोल्टा और अन्य के विकास के लिए धन्यवाद, लेकिन आज यह भौतिक विज्ञान में केवल डेटा बनकर रह गया है।

मूल सिद्धांत एसी पावर को परिवर्तित करना है स्थिर वोल्टेजरेक्टिफायर और फिल्टर का उपयोग करना। और फिर - इनवर्टर का उपयोग करके उच्च आवृत्ति पर मूल मूल्य पर लौटने के लिए। यह कम-वोल्टेज, उच्च-उतार-चढ़ाव वाली एसी शक्ति प्राथमिक ट्रांसफार्मर से द्वितीयक में स्थानांतरित होती है। रेक्टिफायर, फिल्टर और रेगुलेटर का उपयोग करके डीसी वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है। करंट की आवाज के कारण AC सिग्नल डायरेक्ट हो जाता है। और ब्रिज रेक्टिफायर सेक्शन का उपयोग भी। परिणामी डीसी सिग्नल वाइंडिंग से होकर गुजरता है प्रतिक्रिया, जो एक ऑसिलेटर सर्किट के रूप में कार्य करता है। साथ ही, यह ट्रांजिस्टर को बाएं से दाएं दिशा में प्राथमिक कनवर्टर में संचालित करने के लिए मजबूर करता है। जब करंट फीडबैक वाइंडिंग से होकर गुजरता है, तो संबंधित करंट ट्रांसफार्मर के प्राइमरी में दाएं से बाएं दिशा में प्रवाहित होता है।

इस प्रकार ऊर्जा हस्तांतरण की अल्ट्रासोनिक विधि काम करती है। एसी अलार्म के दोनों आधे चक्रों के लिए सिग्नल प्राथमिक कनवर्टर के माध्यम से उत्पन्न होता है। ध्वनि की आवृत्ति जनरेटर सर्किट के दोलनों के मात्रात्मक संकेतकों पर निर्भर करती है। यह AC सिग्नल ट्रांसफार्मर की सेकेंडरी वाइंडिंग पर दिखाई देता है। और जब इसे किसी अन्य ऑब्जेक्ट के प्राथमिक कनवर्टर से जोड़ा जाता है, तो AC वोल्टेज 25 kHz होता है। इसके माध्यम से स्टेप-डाउन ट्रांसफार्मर में एक रीडिंग दिखाई देती है।

इस एसी वोल्टेज को ब्रिज रेक्टिफायर का उपयोग करके बराबर किया जाता है। और फिर एलईडी को चलाने के लिए 5V आउटपुट उत्पन्न करने के लिए फ़िल्टर और विनियमित किया गया। कैपेसिटर से 12V आउटपुट वोल्टेज का उपयोग डीसी फैन मोटर को संचालित करने के लिए किया जाता है। अतः भौतिकी की दृष्टि से विद्युत पारेषण एक काफी विकसित क्षेत्र है। हालाँकि, जैसा कि अभ्यास से पता चलता है, वायरलेस सिस्टम पूरी तरह से विकसित और बेहतर नहीं हुए हैं।

पिछले विषयों में से एक में, हमने देखा कि कैसे प्रसिद्ध सर्बियाई वैज्ञानिक निकोला टेस्ला ने अपने स्वयं के आविष्कार - एक गुंजयमान जनरेटर (टेस्ला कॉइल) का उपयोग करके बिजली प्रसारित की, और उन्होंने यह कैसे किया, इसका विस्तार से वर्णन किया गया है। टेस्ला बहुत लंबी दूरी तक करंट संचारित करने में सक्षम था, लेकिन टेस्ला द्वारा प्रस्तावित विधि के अलावा, एक और भी है - प्रेरण। यह विधि निश्चित रूप से लंबी दूरी के वर्तमान संचरण के लिए अभिप्रेत नहीं है।

मॉड्यूलेटेड करंट (नुकसान 60% तक पहुंच जाता है) के बहुत बड़े नुकसान के कारण प्रेरण विधि को विज्ञान और प्रौद्योगिकी में व्यापक अनुप्रयोग नहीं मिला है, इसके अलावा, इस विधि का उपयोग करके 1 मीटर से अधिक करंट संचारित करना संभव नहीं है (सैद्धांतिक रूप से, निश्चित रूप से) , यह संभव है, लेकिन मजबूत क्षेत्र बिखराव के कारण इसका कोई मतलब नहीं है)।


ऐसे ट्रांसमिशन के लिए उपकरण बहुत सरल है - दो सर्किट, उनमें से एक उच्च आवृत्ति जनरेटर (कई किलोहर्ट्ज़) से जुड़ा है। एक समान उपकरण आसानी से घर पर बनाया जा सकता है, 20-50 किलोहर्ट्ज़ के लिए डिज़ाइन किया गया एक साधारण मल्टीवाइब्रेटर एक एम्पलीफायर चरण से जुड़ा होता है, 10 से 100 मोड़ वाला एक सर्किट बाद वाले से जुड़ा होता है, दूसरा सर्किट पहले के समान होता है। करंट ट्रांसमिशन के इंडक्शन सिद्धांत के बारे में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सर्किट में चुंबकीय कोर नहीं होता है, यानी वे किसी भी तरह से एक-दूसरे से जुड़े नहीं होते हैं और इंडक्शन द्वारा करंट को हवा के माध्यम से प्रसारित किया जाता है।


व्यवहार में, जैसा कि ऊपर बताया गया है, इस पद्धति का उपयोग बहुत ही कम किया जाता है। ट्रांसमिशन का यह सिद्धांत लंबे समय से जाना जाता है - माइकल फैराडे के समय से (पहले से ही 200 वर्ष)। और हमारे समय में, नोकिया कॉर्पोरेशन ने इस पद्धति का उपयोग करने का निर्णय लिया और एक कॉन्सेप्ट मोबाइल फोन बनाया जिसमें चार्जिंग पोर्ट नहीं है, फोन अभी तक बड़े पैमाने पर उत्पादित नहीं हुआ है, लेकिन खरीदार निश्चित रूप से ऐसे मोबाइल फोन को पसंद करेंगे। इसमें एक अंतर्निर्मित रिसीविंग सर्किट है, और ट्रांसमिटिंग सर्किट स्टैंड में छिपा हुआ है। यह सब बहुत सरलता से काम करता है - हम फोन को स्टैंड पर रखते हैं और फोन चार्ज हो जाता है।


लेकिन चमत्कारिक फोन के ये सभी फायदे नहीं हैं। फोन को दूसरे तरीके से भी चार्ज किया जा सकता है. यह ज्ञात है कि टेलीविजन और रेडियो स्टेशन रेडियो तरंगों को नियंत्रित करते हैं, और फोन उन्हें एक रिसीवर के साथ एकत्र करता है और उन्हें करंट में बदल देता है, जो फोन को चार्ज करता है। अन्य निर्माताओं ने इस सिद्धांत और आगमनात्मक वर्तमान हस्तांतरण के सिद्धांत का उपयोग करना शुरू कर दिया। मोबाइल फ़ोनऔर लैपटॉप, और अब बाजार में ऐसे चमत्कारिक उपकरण मिलना संभव हो गया है।

प्रेरण विधि द्वारा तारों के बिना विद्युत धारा का स्थानांतरण लेख पर चर्चा करें

यह सरल सर्किट, जो लगभग 2.5 सेमी की दूरी पर बिना किसी तार के एक प्रकाश बल्ब को बिजली दे सकता है! यह सर्किट स्टेप-अप वोल्टेज कनवर्टर और वायरलेस पावर ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों के रूप में कार्य करता है। इसे बनाना बहुत आसान है और अगर इसमें सुधार किया जाए तो इसका उपयोग किया जा सकता है विभिन्न तरीकों से. तो चलो शुरू हो जाओ!

स्टेप 1। आवश्यक सामग्रीऔर उपकरण.

  1. एनपीएन ट्रांजिस्टर. मैंने 2एन3904 का उपयोग किया, लेकिन आप किसी भी एनपीएन ट्रांजिस्टर का उपयोग कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, बीसी337, बीसी547, आदि। (कोई भी पीएनपी ट्रांजिस्टर काम करेगा, बस कनेक्शन की ध्रुवीयता बनाए रखना सुनिश्चित करें।)
  2. घुमावदार या अछूता तार. लगभग 3-4 मीटर तार पर्याप्त होना चाहिए (घुमावदार तार, बस तांबे के तारबहुत पतले इनेमल इन्सुलेशन के साथ)। अधिकांश इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों जैसे ट्रांसफार्मर, स्पीकर, इलेक्ट्रिक मोटर, रिले आदि के तार काम करेंगे।
  3. 1 kOhm के प्रतिरोध वाला अवरोधक। इस अवरोधक का उपयोग ओवरलोड या ओवरहीटिंग की स्थिति में ट्रांजिस्टर को जलने से बचाने के लिए किया जाएगा। आप 4-5 kOhm तक उच्च प्रतिरोध मान का उपयोग कर सकते हैं। आप अवरोधक को हटा सकते हैं, लेकिन आप बैटरी के तेजी से खत्म होने का जोखिम उठाते हैं।
  4. नेतृत्व किया मैंने 2 मिमी अल्ट्रा ब्राइट सफेद एलईडी का उपयोग किया। आप किसी भी LED का उपयोग कर सकते हैं. वास्तव में, यहां एलईडी का उद्देश्य केवल सर्किट की कार्यक्षमता दिखाना है।
  5. 1.5 वोल्ट के वोल्टेज के साथ AA आकार की बैटरी। (जब तक आप ट्रांजिस्टर को नुकसान नहीं पहुंचाना चाहते तब तक हाई वोल्टेज बैटरी का उपयोग न करें।)

आवश्यक उपकरण:

1)कैंची या चाकू.

2) सोल्डरिंग आयरन (वैकल्पिक)। यदि आपके पास सोल्डरिंग आयरन नहीं है, तो आप बस तारों को मोड़ सकते हैं। मैंने ऐसा तब किया जब मेरे पास सोल्डरिंग आयरन नहीं था। यदि आप सोल्डरलेस सर्किट आज़माना चाहते हैं, तो इसका स्वागत है।

3) हल्का (वैकल्पिक)। हम तार पर इन्सुलेशन को जलाने के लिए लाइटर का उपयोग करेंगे और फिर बचे हुए इन्सुलेशन को खुरचने के लिए कैंची या चाकू का उपयोग करेंगे।

चरण 2: यह कैसे करना है यह जानने के लिए वीडियो देखें

चरण 3: सभी चरणों की संक्षिप्त समीक्षा।

तो सबसे पहले आपको तार लेना होगा और एक गोल बेलनाकार वस्तु के चारों ओर 30 चक्कर घुमाकर एक कुंडल बनाना होगा। आइए इस कुंडल को ए कहते हैं। उसी गोल वस्तु से हम दूसरी कुंडल बनाना शुरू करते हैं। 15वें मोड़ को घुमाने के बाद, तार से एक लूप के रूप में एक शाखा बनाएं और फिर कुंडल पर अन्य 15 मोड़ घुमाएं। तो अब आपके पास दो सिरों और एक शाखा वाली एक कुंडली है। आइए इस कुंडल को बी कहते हैं। तारों के सिरों पर गांठें बांधें ताकि वे अपने आप न खुलें। तारों के सिरों पर और दोनों कुंडलियों पर लगे नल पर इन्सुलेशन जला दें। आप कैंची या स्ट्रिपर का भी उपयोग कर सकते हैं। सुनिश्चित करें कि दोनों कुंडलियों के व्यास और घुमावों की संख्या बराबर है!

एक ट्रांसमीटर बनाएं: ट्रांजिस्टर लें और इसे इस तरह रखें कि इसका सपाट भाग ऊपर की ओर हो और आपकी ओर हो। बाईं ओर का पिन एमिटर से जुड़ा होगा, बीच वाला पिन बेस पिन होगा, और दाईं ओर का पिन कलेक्टर से जुड़ा होगा। एक अवरोधक लें और उसके एक सिरे को ट्रांजिस्टर के बेस टर्मिनल से जोड़ दें। अवरोधक का दूसरा सिरा लें और इसे कुंडल बी के किसी एक सिरे (नल से नहीं) से जोड़ दें। कुंडल बी का दूसरा सिरा लें और इसे ट्रांजिस्टर के कलेक्टर से जोड़ दें। आप चाहें तो तार का एक छोटा सा टुकड़ा ट्रांजिस्टर के एमिटर से जोड़ सकते हैं (यह एमिटर के एक्सटेंशन के रूप में काम करेगा।)

रिसीवर सेट करें. एक रिसीवर बनाने के लिए, कॉइल ए लें और इसके सिरों को अपने एलईडी के विभिन्न पिनों से कनेक्ट करें।

आपने आरेख पूरा कर लिया है!

चरण 4: सर्किट आरेख।

यहाँ हम देखते हैं योजनाबद्ध आरेखहमारा कनेक्शन. यदि आप आरेख पर कुछ प्रतीकों को नहीं जानते हैं, तो चिंता न करें। निम्नलिखित छवियां सब कुछ दिखाती हैं।

चरण 5: सर्किट कनेक्शन बनाना।

यहां हम अपने सर्किट के कनेक्शन का एक व्याख्यात्मक चित्र देखते हैं।

चरण 6. आरेख का उपयोग करना।

बस कॉइल बी लें और इसे बैटरी के सकारात्मक सिरे से कनेक्ट करें। बैटरी के नकारात्मक टर्मिनल को ट्रांजिस्टर के उत्सर्जक से कनेक्ट करें। अब, यदि आप एलईडी कॉइल को कॉइल बी के करीब ले जाते हैं, तो एलईडी जलती है!

चरण 7: इसे वैज्ञानिक रूप से कैसे समझाया गया है?

(मैं बस इस घटना के पीछे के विज्ञान को समझाने की कोशिश करूंगा सरल शब्दों मेंऔर उपमाएं, और मैं जानता हूं कि मैं गलत हो सकता हूं। इस घटना को ठीक से समझाने के लिए, मुझे सभी विवरणों में जाना होगा, जो मैं करने में सक्षम नहीं हूं, इसलिए मैं सर्किट को समझाने के लिए केवल सामान्य उपमाएँ बनाना चाहता हूँ)।

हमारे द्वारा अभी बनाया गया ट्रांसमीटर सर्किट एक ऑसिलेटर सर्किट है। आपने तथाकथित थीफ जूल सर्किट के बारे में सुना होगा, लेकिन यह हमारे द्वारा बनाए गए सर्किट से काफी मिलता जुलता है। जूल थीफ सर्किट 1.5 वोल्ट की बैटरी से बिजली स्वीकार करता है, उच्च वोल्टेज पर बिजली का उत्पादन करता है, लेकिन बीच में हजारों अंतराल के साथ। एलईडी को जलने के लिए केवल 3 वोल्ट की आवश्यकता होती है, लेकिन इस सर्किट में यह 1.5 वोल्ट की बैटरी से आसानी से जल सकता है। इसलिए जूल थीफ सर्किट को वोल्टेज-बूस्टिंग कनवर्टर के साथ-साथ एक उत्सर्जक के रूप में भी जाना जाता है। हमने जो सर्किट बनाया है वह एक उत्सर्जक और एक कनवर्टर भी है जो वोल्टेज बढ़ाता है। लेकिन सवाल उठ सकता है: "दूर से एलईडी कैसे जलाएं?" ऐसा प्रेरण के कारण होता है। उदाहरण के लिए, इसके लिए आप ट्रांसफार्मर का उपयोग कर सकते हैं। एक मानक ट्रांसफार्मर में दोनों तरफ एक कोर होता है। मान लें कि ट्रांसफार्मर के प्रत्येक तरफ के तार का आकार बराबर है। जब विद्युत धारा एक कुंडली से होकर गुजरती है, तो ट्रांसफार्मर की कुंडलियाँ विद्युत चुम्बक बन जाती हैं। यदि कुंडल के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो वोल्टेज एक साइनसॉइड के साथ दोलन करता है। इसलिए, जब कुंडल के माध्यम से प्रत्यावर्ती धारा प्रवाहित होती है, तो तार एक विद्युत चुंबक के गुण प्राप्त कर लेता है, और फिर वोल्टेज गिरने पर फिर से विद्युत चुंबकत्व खो देता है। तार की कुंडली एक विद्युत चुम्बक बन जाती है और फिर उसी गति से अपने विद्युत चुम्बकीय गुणों को खो देती है जैसे चुम्बक दूसरी कुंडली से बाहर निकलता है। जब एक चुंबक तार के तार के माध्यम से तेजी से चलता है, तो बिजली उत्पन्न होती है, इसलिए ट्रांसफार्मर पर एक तार का दोलन वोल्टेज तार के दूसरे तार में बिजली उत्पन्न करता है, और बिजली बिना तारों के एक तार से दूसरे तार में स्थानांतरित हो जाती है। हमारे सर्किट में, कॉइल का कोर हवा है और एसी वोल्टेज पहले कॉइल से होकर गुजरता है, इस प्रकार दूसरे कॉइल में वोल्टेज प्रेरित होता है और बल्ब जलते हैं !!

चरण 8. सुधार के लिए लाभ और युक्तियाँ।

इसलिए हमारे सर्किट में हमने सर्किट का प्रभाव दिखाने के लिए बस एक एलईडी का उपयोग किया है। लेकिन हम और भी बहुत कुछ कर सकते थे! रिसीवर सर्किट को एसी करंट से बिजली प्राप्त होती है, इसलिए हम इसका उपयोग प्रकाश के लिए कर सकते हैं फ्लोरोसेंट लैंप! आप हमारे सर्किट का उपयोग दिलचस्प तरकीबें, मज़ेदार उपहार आदि बनाने के लिए भी कर सकते हैं। परिणामों को अधिकतम करने के लिए, आप कॉइल के व्यास और कॉइल पर घुमावों की संख्या के साथ प्रयोग कर सकते हैं। आप कॉइल्स को सपाट बनाने का भी प्रयास कर सकते हैं और देखें कि क्या होता है! संभावनाएं अनंत हैं!!

चरण 9. सर्किट के काम न करने के कारण।

आपको किन समस्याओं का सामना करना पड़ सकता है और उन्हें कैसे ठीक करें:

  1. ट्रांजिस्टर बहुत गर्म हो रहा है!

समाधान: क्या आपने आवश्यक मापदंडों के साथ एक अवरोधक का उपयोग किया? मैंने पहली बार किसी अवरोधक का उपयोग नहीं किया और मेरा ट्रांजिस्टर धुँआ देने लगा। यदि वह काम नहीं करता है, तो हीट सिकुड़न का उपयोग करने का प्रयास करें या उच्च ग्रेड ट्रांजिस्टर का उपयोग करें।

  1. एलईडी नहीं जलती!

समाधान: इसके कई कारण हो सकते हैं. सबसे पहले, सभी कनेक्शन जांचें. मैंने गलती से अपने कनेक्शन में आधार और मैनिफोल्ड बदल दिया और यह मेरे लिए एक बड़ी समस्या बन गई। इसलिए, पहले सभी कनेक्शन जांचें। यदि आपके पास मल्टीमीटर जैसा कोई उपकरण है, तो आप इसका उपयोग सभी कनेक्शनों की जांच करने के लिए कर सकते हैं। यह भी सुनिश्चित करें कि दोनों कुंडलियाँ समान व्यास की हों। जांचें कि क्या आपके नेटवर्क में शॉर्ट सर्किट है।

मुझे किसी अन्य समस्या की जानकारी नहीं है. लेकिन अगर आपका उनसे सामना हो तो मुझे बताएं! मैं यथासंभव मदद करने का प्रयास करूंगा। इसके अलावा, मैं स्कूल में 9वीं कक्षा का छात्र हूं और मेरी वैज्ञानिक ज्ञानअत्यंत सीमित हैं, इसलिए यदि आपको मेरे काम में कोई त्रुटि मिलती है, तो कृपया मुझे बताएं। सुधार के लिए सुझावों का स्वागत है। आपकी परियोजना के लिए शुभकामनाएं!

वायरलेस बिजली को 1831 से जाना जाता है, जब माइकल फैराडे ने विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की घटना की खोज की थी। उन्होंने प्रयोगात्मक रूप से स्थापित किया कि विद्युत धारा द्वारा उत्पन्न एक बदलता चुंबकीय क्षेत्र दूसरे कंडक्टर में विद्युत धारा को प्रेरित कर सकता है। कई प्रयोग किए गए, जिसकी बदौलत पहला विद्युत ट्रांसफार्मर सामने आया। हालाँकि, केवल निकोला टेस्ला ही दूरी पर बिजली संचारित करने के विचार को व्यावहारिक अनुप्रयोग में पूरी तरह से अनुवाद करने में कामयाब रहे।

1893 में शिकागो विश्व मेले में, उन्होंने अलग-अलग दूरी पर लगे फॉस्फोरस बल्ब जलाकर बिजली के वायरलेस ट्रांसमिशन का प्रदर्शन किया। टेस्ला ने तारों के बिना बिजली के संचरण पर कई विविधताएं प्रदर्शित कीं, उनका सपना था कि भविष्य में यह तकनीक लोगों को वायुमंडल में लंबी दूरी तक ऊर्जा संचारित करने की अनुमति देगी। लेकिन इस समय वैज्ञानिक का यह आविष्कार लावारिस निकला। केवल एक सदी बाद, इंटेल और सोनी, और फिर अन्य कंपनियां, निकोला टेस्ला की प्रौद्योगिकियों में रुचि रखने लगीं।

कैसे यह काम करता है

वायरलेस बिजली वस्तुतः ट्रांसमिशन का प्रतिनिधित्व करती है विद्युतीय ऊर्जाबिना तार के. इस तकनीक की तुलना अक्सर सूचना हस्तांतरण से की जाती है, उदाहरण के लिए, वाई-फाई के साथ, सेल फोनऔर रेडियो. वायरलेस बिजली एक अपेक्षाकृत नई और गतिशील रूप से विकसित होने वाली तकनीक है। आज, बिना किसी रुकावट के दूर तक ऊर्जा को सुरक्षित और कुशलता से संचारित करने के तरीके विकसित किए जा रहे हैं।

प्रौद्योगिकी चुंबकत्व और विद्युत चुंबकत्व पर आधारित है और कई सरल संचालन सिद्धांतों पर आधारित है। सबसे पहले, यह सिस्टम में दो कॉइल्स की उपस्थिति से संबंधित है।

  • सिस्टम में एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर होता है जो मिलकर गैर-प्रत्यक्ष धारा का एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करते हैं।
  • यह फ़ील्ड रिसीवर कॉइल में वोल्टेज बनाता है, उदाहरण के लिए, बैटरी चार्ज करने या मोबाइल डिवाइस को पावर देने के लिए।
  • जब किसी तार के माध्यम से विद्युत धारा भेजी जाती है, तो केबल के चारों ओर एक गोलाकार चुंबकीय क्षेत्र दिखाई देता है।
  • तार के एक कुंडल पर जो सीधे विद्युत प्रवाह प्राप्त नहीं कर रहा है, विद्युत प्रवाह पहले कुंडल से चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से प्रवाहित होना शुरू हो जाएगा, जिसमें दूसरा कुंडल भी शामिल है, जो प्रेरक युग्मन प्रदान करता है।
स्थानांतरण सिद्धांत

कुछ समय पहले तक, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में 2007 में बनाई गई चुंबकीय अनुनाद प्रणाली सीएमआरएस को बिजली संचारित करने के लिए सबसे उन्नत तकनीक माना जाता था। इस तकनीक ने 2.1 मीटर तक की दूरी पर करंट ट्रांसमिशन सुनिश्चित किया। हालाँकि, कुछ सीमाओं ने इसे बड़े पैमाने पर उत्पादन में डालने से रोका, उदाहरण के लिए, उच्च संचरण आवृत्ति, बड़े आकार, जटिल कुंडल विन्यास, साथ ही उच्च संवेदनशीलताकिसी व्यक्ति की उपस्थिति सहित बाहरी हस्तक्षेप के लिए।

हालाँकि, दक्षिण कोरिया के वैज्ञानिकों ने एक नया बिजली ट्रांसमीटर बनाया है जो 5 मीटर तक ऊर्जा संचारित करेगा। और कमरे के सभी उपकरण एक ही हब द्वारा संचालित होंगे। DCRS द्विध्रुवीय कॉइल्स की गुंजयमान प्रणाली 5 मीटर तक काम करने में सक्षम है। सिस्टम में सीएमआरएस के कई नुकसान नहीं हैं, जिसमें 10x20x300 सेमी मापने वाले काफी कॉम्पैक्ट कॉइल का उपयोग शामिल है, जिसे किसी अपार्टमेंट की दीवारों में विवेकपूर्ण तरीके से स्थापित किया जा सकता है।

प्रयोग ने 20 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर संचारित करना संभव बना दिया:
  1. 5 मीटर पर 209 डब्ल्यू;
  2. 471 डब्ल्यू 4 मीटर पर;
  3. 1403 डब्ल्यू 3 मीटर पर।

वायरलेस बिजली आपको आधुनिक बड़े एलसीडी टीवी को 5 मीटर की दूरी पर बिजली देने की अनुमति देती है, जिसके लिए 40 डब्ल्यू की आवश्यकता होती है। विद्युत नेटवर्क से "पंप आउट" की जाने वाली एकमात्र चीज़ 400 वाट है, लेकिन कोई तार नहीं होंगे। विद्युत चुम्बकीय प्रेरण प्रदान करता है उच्च दक्षता, लेकिन थोड़ी दूरी पर.

ऐसी अन्य प्रौद्योगिकियाँ हैं जो आपको वायरलेस तरीके से बिजली संचारित करने की अनुमति देती हैं। उनमें से सबसे आशाजनक हैं:
  • लेजर विकिरण . नेटवर्क सुरक्षा के साथ-साथ अधिक रेंज भी प्रदान करता है। हालाँकि, रिसीवर और ट्रांसमीटर के बीच दृष्टि रेखा की आवश्यकता होती है। लेजर बीम से बिजली का उपयोग करने वाले कार्यशील प्रतिष्ठान पहले ही बनाए जा चुके हैं। सैन्य उपकरण और विमान बनाने वाली अमेरिकी निर्माता लॉकहीड मार्टिन ने स्टॉकर मानव रहित हवाई वाहन का परीक्षण किया, जो लेजर बीम द्वारा संचालित है और 48 घंटों तक हवा में रहता है।
  • माइक्रोवेव विकिरण . लंबी रेंज प्रदान करता है, लेकिन इसकी उपकरण लागत अधिक है। एक रेडियो एंटीना का उपयोग बिजली के ट्रांसमीटर के रूप में किया जाता है, जो माइक्रोवेव विकिरण उत्पन्न करता है। रिसीवर डिवाइस में एक रेक्टेना होता है, जो प्राप्त माइक्रोवेव विकिरण को विद्युत प्रवाह में परिवर्तित करता है।

यह तकनीक रिसीवर को ट्रांसमीटर से काफी दूरी पर रखना संभव बनाती है, और दृष्टि की रेखा की कोई सीधी आवश्यकता नहीं होती है। लेकिन जैसे-जैसे रेंज बढ़ती है, उपकरण की लागत और आकार आनुपातिक रूप से बढ़ते हैं। उसी समय, माइक्रोवेव विकिरण उच्च शक्तिस्थापना से उत्पन्न पर्यावरण के लिए हानिकारक हो सकता है।

peculiarities
  • प्रौद्योगिकियों में सबसे यथार्थवादी विद्युत चुम्बकीय प्रेरण पर आधारित वायरलेस बिजली है। लेकिन सीमाएं हैं. प्रौद्योगिकी के पैमाने पर काम चल रहा है, लेकिन यहां स्वास्थ्य सुरक्षा संबंधी मुद्दे उठते हैं।
  • अल्ट्रासाउंड, लेजर और माइक्रोवेव विकिरण का उपयोग करके बिजली संचारित करने की तकनीकें भी विकसित की जाएंगी और उनकी जगहें भी खोजी जाएंगी।
  • विशाल उपग्रहों की परिक्रमा सौर पेनल्सएक अलग दृष्टिकोण की आवश्यकता है, बिजली के लक्षित संचरण की आवश्यकता होगी। लेजर और माइक्रोवेव यहां उपयुक्त हैं। फिलहाल कोई सटीक समाधान नहीं है, लेकिन अपने फायदे और नुकसान के साथ कई विकल्प मौजूद हैं।
  • वर्तमान में, सबसे बड़े दूरसंचार उपकरण निर्माताओं ने वायरलेस के लिए एक विश्वव्यापी मानक बनाने के लक्ष्य के साथ वायरलेस इलेक्ट्रोमैग्नेटिक एनर्जी कंसोर्टियम बनाने के लिए एक साथ मिलकर काम किया है। चार्जर, जो विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर काम करते हैं। प्रमुख निर्माताओं में से, सोनी, सैमसंग, नोकिया, मोटोरोला मोबिलिटी, एलजी इलेक्ट्रॉनिक्स, हुआवेई और एचटीसी द्वारा उनके कई मॉडलों पर क्यूआई मानक के लिए समर्थन प्रदान किया जाता है। जल्द ही QI ऐसे किसी भी उपकरण के लिए एक एकीकृत मानक बन जाएगा। इसके लिए धन्यवाद, कैफे, परिवहन केंद्रों और अन्य सार्वजनिक स्थानों पर गैजेट के लिए वायरलेस चार्जिंग जोन बनाना संभव होगा।

आवेदन

  • माइक्रोवेव हेलीकाप्टर. हेलीकॉप्टर मॉडल में एक रेक्टेना था और यह 15 मीटर की ऊंचाई तक उठा।
  • इलेक्ट्रिक टूथब्रश को बिजली देने के लिए वायरलेस बिजली का उपयोग किया जाता है। टूथब्रशआवास पूरी तरह से सील है और इसमें कोई कनेक्टर नहीं है, जो बिजली के झटके से बचाता है।
  • लेज़रों का उपयोग करके विमान को शक्ति प्रदान करना।
  • वायरलेस चार्जिंग सिस्टम अब बिक्री के लिए उपलब्ध हैं मोबाइल उपकरणोंजिसे हर दिन इस्तेमाल किया जा सकता है. ये विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के आधार पर कार्य करते हैं।
  • यूनिवर्सल चार्जिंग पैड. वे ऊर्जा प्रदान करते हैं के सबसेलोकप्रिय स्मार्टफोन मॉडल जो वायरलेस चार्जिंग मॉड्यूल से सुसज्जित नहीं हैं, जिनमें नियमित फोन भी शामिल हैं। चार्जिंग पैड के अलावा, आपको गैजेट के लिए एक रिसीवर केस भी खरीदना होगा। यह यूएसबी पोर्ट के जरिए स्मार्टफोन से कनेक्ट होता है और इसके जरिए चार्ज होता है।
  • वर्तमान में, क्यूआई मानक का समर्थन करने वाले 5 वॉट तक के 150 से अधिक उपकरण विश्व बाजार में बेचे जाते हैं। उपकरण भविष्य में दिखाई देंगे मध्यम शक्ति 120 वॉट तक.
संभावनाएँ

आज बड़ी परियोजनाओं पर काम चल रहा है जो वायरलेस बिजली का उपयोग करेंगी। यह "हवा में" इलेक्ट्रिक वाहनों और घरेलू विद्युत नेटवर्क के लिए बिजली की आपूर्ति है:

  • कार चार्जिंग पॉइंट के घने नेटवर्क से बैटरी कम करना और इलेक्ट्रिक वाहनों की लागत में काफी कमी करना संभव हो जाएगा।
  • प्रत्येक कमरे में बिजली की आपूर्ति स्थापित की जाएगी, जो उपयुक्त एडेप्टर से लैस ऑडियो और वीडियो उपकरण, गैजेट और घरेलू उपकरणों तक बिजली पहुंचाएगी।
फायदे और नुकसान
वायरलेस बिजली के निम्नलिखित फायदे हैं:
  • बिजली आपूर्ति की आवश्यकता नहीं.
  • तारों का पूर्ण अभाव।
  • बैटरियों की आवश्यकता समाप्त करें.
  • कम रखरखाव की आवश्यकता है.
  • अपार संभावनाएं.
नुकसान में ये भी शामिल हैं:
  • अपर्याप्त प्रौद्योगिकी विकास.
  • दूरी से सीमित.
  • चुंबकीय क्षेत्र मनुष्यों के लिए पूरी तरह से सुरक्षित नहीं हैं।
  • उपकरण की उच्च लागत.


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