Физик рассказал правду о беспроводной передаче энергии

Здравствуйте, дорогие подписчики канала QWERTY! Меня зовут Владислав Погрел. Это мой первый выпуск на канале QWERTY, и сегодня расскажу о том, о чем хотят знать все. Ну, если не все, это, по крайней мере, многие, а именно, по подожди, враждуют беспроводной передачи энергии.

12 сентября компания Apple не только ввела миру свой очередной революционный iPhone, но и наконец-таки представила беспроводное зарядное устройство. Инновации не совсем новые, например, еще в 1893 году на Всемирной выставке, проходившей в Чикаго, Никола Тесла продемонстрировал беспроводное освещение или местными лампами. Через год уже в Нью-Йорке он смог зажечь фосфорную лампу накаливания. Еще через год в Санкт-Петербурге Александр Попов демонстрирует свой первый радиоприемник, и это ведь тоже беспроводная передача энергии.

Вопрос только в том, как много и на какие расстояния посылать. Давайте разбираться, а какие мощности потребляют электроприборы, которые нас окружают? Если говорить про телефон или планшет, то они требуют в среднем от 5 до 12 ватт. Ноутбуки требуют побольше, 60-80 ватт, что эквивалентно обычной лампочке накаливания. Бытовая техника требует от сотен ватт до единиц киловатт. Электромобили требуют десятки, сотни киловатт. Электропоезда могут съедать до десятков мегаватт. И наконец, если мы хотим отправить Марти МакФлая домой, нам необходимо достать, хорошо...

Какие же существуют подходы к беспроводной передаче энергии? Исторически, самый первый и он же самый простой способ – это использовать катушки индуктивности. Принцип простой: берем две катушки, одну подключаем к источнику питания и меняем силу тока, в результате чего меняется магнитный поток, пронизывающий вторую катушку. А по закону Фарадея, при любом способе изменения магнитного потока в контуре возникает Э.Д.С., равная по модулю скорости изменения этого потока.

Но у этого подхода есть свои недостатки. Во-первых, с помощью него нельзя передать большие мощности – катушки просто расплавятся. Во-вторых, он работает на очень малых расстояниях. Чтобы понимали, насколько малых, вот возьмите два магнита. Вот на какое расстояние вам их нужно отвести, чтобы поле перестало действовать? Вот на таких расстояниях. И в-третьих, у этого подхода очень малый КПД – не более сорока процентов. То есть 40 процентов для катушек. Я прям вот ва...