Wie kabelloses Aufladen arbeiten?

Wenn Sie jemals entwirrt einen gordischer Knoten der Drähte und Schnüre, oder Ihre 2-j hrige saugen an Ihrem Laptop Ladegerät gesehen, verstehen Sie die Attraktivität der drahtlose Aufladen.

Bis vor kurzem jedoch gab es nicht Alternativen zur Aufladung durch sperrige Drähte und Schnüre. Aber wie drahtlose Aufladen mehr vorgerückt wird, es verwendet werden darf, um eine Vielzahl von Dingen außer Handys oder Uhren, wie Lampen oder sogar Elektrobusse macht Experten sagen.

Aber was genau ist drahtlose Aufladen? Und warum ist eine Technologie entwickelt, vor hundert Jahren nur jetzt populär? Wir sprachen mit ein paar Experten herauszufinden. [Quiz: die Wissenschaft der Elektrizität]

Wie es funktioniert

Drahtlose Aufladen sagte als ein Konzept schon da Erfinder und Physiker Nikola Tesla zunächst festgestellt, dass die Kraftübertragung zwischen zwei Objekten über ein elektromagnetisches Feld, konnte Ron Resnick, Präsident der Alliance Power Themen, verfügt über eine Ladestation Funkprotokoll.

Im Wesentlichen, drahtlose Aufladen verwendet eine Schleife von gewickelten Drähten um eine Bar Magnet – das ist bekannt als einer Induktivität. Wenn ein elektrischer Strom die gewickelten Draht durchläuft, es schafft ein elektromagnetisches Feld um den Magneten, die dann verwendet werden, um eine Spannung oder Ladung, um etwas in der Nähe, zu übertragen, sagte Resnick.

Die meisten drahtlosen Kraftwerke verwenden heutzutage eine Matte mit einer Induktivität im Inneren, obwohl elektrische Zahnbürsten, z. B. lange gehabt haben drahtlose Aufladen eingebettet in ihren Stützpunkten. Da die Stärke des elektromagnetischen Feldes stark mit Abstand (wie das Quadrat des Abstandes zwischen den Objekten), ein Gerät sinkt muss ziemlich nah an eine Ladestation zu viel macht, die Art und Weise, Resnick gesagt werden.

Aber obwohl das Grundkonzept der kabellosen Laden seit mehr als 100 Jahren verstanden worden ist, ein Weg, um große Mengen von macht mit dieser Technik effizient übertragen Wissenschaftler herausgefunden hatte nicht Resnick sagte. Die Menge der elektrischen Ladung übertragen ist proportional zu der Anzahl der Windungen, die rund um die winzigen Stabmagneten geschlungen werden können, sowie die Stärke des Magneten. Bis vor kurzem, Kabel und Elektronik konnte nicht gemacht werden klein genug und billig genug, um drahtlose Aufladen möglich.

Verbesserungen in der Technologie

Aber das ist in den letzten Jahren geändert.

"Die Kosten dafür wirklich reduziert wurde," sagte Resnick Leben Wissenschaft. "Um es effizienter zu gestalten, haben Sie sehr, sehr flache Spulen, haben" aktivieren viele Schleifen des Drahtes, um die winzigen Stabmagneten aufgewickelt werden, sagte er.

Darüber hinaus drahtlose Kraftwerke müssen nur Objekte, die sollen berechnet werden, wie ein Telefon in Rechnung stellen und nicht, sagte zum Beispiel einen streunenden Cent, der auf es fällt, Resnick.

Um sicherzustellen, dass die kabellose Ladestation kein fehlerhaftes Objekt macht, drahtlose Kraftwerke verwenden kleine Sender, die Kommunikation mit kleinen Empfängern in einem Gerät wie ein Handy, sagte John Perzow, Vizepräsident der Marktentwicklung für die Wireless Power Consortium, die das Qi drahtlosen Ladetechnik erstellt.

Im wesentlichen spricht"der Empfänger" an die Ladestation Perzow sagte. "Wenn sie sagt, ich bin eine autorisierte Qi-Empfänger, ist es OK, mir einige macht. Ich lasse Sie wissen, wieviel macht ich brauche, und wenn sich die Anforderungen ändern, werde ich Sie wissen lassen. Und wenn ich fertig bin Laden, lasse ich Sie so kennen Sie können wieder schlafen gehen", sagte er Leben Wissenschaft.

Zukünftige Verwendungen

Heutzutage haben die Power Angelegenheiten Alliance und Wireless Power Consortium konkurrierende Protokolle oder Systeme für drahtlose Ladegeräte entwickelt. Bestehende Systeme dienen in erster Linie zum Aufladen von Smartphones oder Smartwatches.

Aber drahtlose Energie kann bald für viele weitere Anwendungen. Zum Beispiel Elektrobusse in Südkorea können jetzt über eine drahtlose Plattform geladen werden, und IKEA Roll-out einer neuen Linie von Möbeln, einschließlich Lampen und Tische, mit eingebautem Ladestationen.

Andere Gruppen sind drahtlose Ladestationen in öffentlichen Orten integrieren, so dass mit sogenannten Batterie Angst Menschen — die allgegenwärtige Angst der Saft ausgeht – können laden Sie ihre Geräte unterwegs, sagte Perzow.

Als Technologie verbessert, es möglich sein kann, laden Sie größer und mehr machthungrigen Geräte wie Mixer oder auch Staubsauger, Resnick, sagte.

Und Unternehmen sind bereits Systeme, in welchen kabellose Ladestationen, die Plattformen im Hotel, die Zimmer in der Lage werden, nicht nur Aufladen von Handys, aber auch herausfinden, wenn die Menschen in ihren Zimmern sind, synchronisieren ihre TV bis zum letzten Platz in einem Film, den sie auf das Flugzeug und beobachteten, ob die Klimaanlage, angekurbelt werden sollte Perzow sagte, entwerfen.

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