Wi-Dreistadt (Wireless Electricity)
11 Schritt:Schritt 1: Geschichte Schritt 2: Die Modellbereich Harvesting Schritt 3: Unser Modell Resonant Induktive Kopplung Schritt 4: Die Vorteile Schritt 5: Bauen Sie Ihr eigenes Modell? Materialien Schritt 6: Wie Sie das Modell zu bauen? Schritt 1 Schritt 7: Wie Sie das Modell zu bauen? Schritt 2 Schritt 8: Der Circuit Schritt 9: Schließen Sie die Drähte Schritt 10: Sehen Sie es arbeiten! Schritt 11: Das zweite Modell
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Hergestellt von Manish Kumar, Murtaza Tunio, Minaam Abbas, Mustafa Raschid und Saad Hirani.
Wireless Strom ist eine der meisten Schwellenlösungen für die globale Macht Krise. Es wird als die Übertragung von drahtlosen Strom oder Leistung von einer Quelle zu einer Last ohne den Einsatz von künstlichen Verbindungsleiter wie Drähte definiert. Wireless Strom wird vor allem auf der Grundlage, dass in Zeiten, Drähte können ineffizient sein (Stromversorgung, wie Drähte verloren übertragen Strom über weite Strecken), ungünstig (in Bezug auf Kosten und Arbeit) und manchmal gefährliche (viele Menschen verwendet wird, kann einen Stromschlag oder gesetzt werden in einer Art von Gefahr).
Unser Team achtete auf zwei verschiedene Formen der drahtlosen Energieweitergabe durch die erste ist durch resonante induktive Kopplung, wodurch Energie zu einer Spule zugeführt wird, zu einer ähnlichen Spule parallel ohne die Verwendung von irgendwelchen Leitungen in Ordnung übertragen, um genug Strom liefern zu leuchten LEDs ( Leuchtdioden). Die zweite ist die Verwendung eines Lasers, der auf einen Sonnenkollektor mit einem Kondensator, der die Energie von der Solartafel umgewandelt speichert befestigt reflektiert und überträgt sie an eine LED in einem Abstand angeordnet. Dieses Mal wird die LED durch Drähte verbunden sind, wie der Laser zeigt bereits die Übertragung von drahtloser Energie. Andere Formen der drahtlosen Stromübertragung nicht betrachtet, umfassen die Verwendung von Mikrowellen, usw.
Schritt 1: Geschichte
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Drahtlose Energieübertragung ist keine neue Idee. Nicola Tesla gezeigt Übertragung von elektrischer Energie ohne Kabel in Anfang des 20. Jahrhunderts. Tesla verwendet elektromagnetische Induktion Systeme. Tesla entdeckt, dass elektrische Energie kann durch die Erde und der Atmosphäre gesendet werden. Im Zuge seiner Forschung hat er erfolgreich beleuchtete Lampen bei mäßigen Abständen und war in der Lage, um die übertragene Energie in viel größere Entfernungen zu erkennen. Die Wardenclyffe Tower-Projekt ein kommerzielles Projekt für transatlantische drahtlose Telefonie und Proof-of-Concept-Demonstrationen der globalen drahtlose Energieübertragung. Die Anlage wurde nicht wegen der unzureichenden Finanzierung abgeschlossen.
Erde ist ein natürlich leitenden Körper und bildet einen Leiter des Systems. Ein zweiter Weg ist über der oberen Troposphäre und unteren Stratosphäre fest ab einer Höhe von etwa 4,5 Meilen.
Ein globales System für "Übertragung elektrischer Energie ohne Drähte" bezeichnet die Welt Wireless System in Abhängigkeit von der hohen elektrischen Leitfähigkeit des Plasmas und der hohen elektrischen Leitfähigkeit der Erde, wurde bereits 1904 vorgeschlagen
Nach dem Zweiten Weltkrieg, die die Entwicklung von Hochleistungs-Mikrowellen-Emittern als Hohlraum-Magnetrons bekannt sah, die Idee der Verwendung von Mikrowellen auf Leistung übertragen wurde recherchiert.
William C Brown zeigte eine mit Mikrowellenmodellhubschrauber in 1964. Dieser erhält die ganze Energie für den Flug von einem Mikrowellenstrahl benötigt. 1975 Bill Brown übertragen 30kW Leistung über eine Entfernung von 1 Meile bei 84% Wirkungsgrad ohne Kabel.
Japanische Forscher Hidetsugu Yagi suchten auch drahtlose Energieübertragung unter Verwendung eines Richtgruppenantenne, die er konzipiert. Im Februar 1926 Yagi und Uda veröffentlichten ihre erste Arbeit auf der abgestimmten High-Gain-Richt Array nun als Yagi-Antenne bekannt. Während es nicht beweisen, besonders nützlich für die Kraftübertragung zu sein, diese Strahlantenne wurde weithin in den Rundfunk und drahtlose Telekommunikationsindustrie aufgrund seiner hervorragenden Leistungseigenschaften übernommen.
Im Jahr 2006 wurden neuere Durchbrüche; mit Elektroinduktions eine Physik Forschungsgruppe von Prof. Marin Soljacic führte, am MIT, drahtlos betreiben eine 60W Glühbirne mit 40% Wirkungsgrad bei einem 2 Meter Entfernung mit zwei 60 cm-Durchmesser Spulen.
Die Forscher entwickelten verschiedene Techniken zur Bewegung Strom über große Entfernungen ohne Kabel. Einige existieren nur als Theorien oder Prototypen, aber andere sind bereits im Einsatz.
Schritt 2: Die Modellbereich Harvesting
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1. Raum Harvesting
Unser Modell besteht aus "Satelliten", die einen Laser emittiert, und eine Solarzelle, auf "Erde" gestellt, entworfen, absorbiert die Energie von dem Laser. Dieses Modell zeigt das Konzept der Energy Harvesting aus dem Weltraum. Die Welt von heute stützt sich stark auf Öl um seinen Energiebedarf zu erfüllen; jedoch wird Öl nicht lange genug, um uns für lange aufrecht halten. Das US-Energieministerium in der Hirsch-Bericht gibt an, dass "Die Probleme mit weltweiten Erdölproduktion Spitzen assoziiert wird nicht vorübergehend sein, und vorbei" Energiekrise "Erfahrung wird relativ wenig Anleitung zu bieten." Darüber hinaus ist die steigende Nachfrage nach Energie in der ganzen Welt die Situation nicht besser machen. Deshalb haben Wissenschaftler viele radikale Lösungen vorgeschlagen.
Eine der vorgeschlagenen Lösungen besteht darin, ein Array von Solarzellen in Raum und Strahl erzeugte Energie auf die Erde mit Hilfe von Mikrowellen oder Laser zu platzieren. Ein solches System hat viele Vorteile:- Höhere Sammelquote: Im Raum ist die Übertragung von Sonnenenergie unbeeinflusst von den Auswirkungen der Luftfilterung Gase. Folglich ist eine Sammlung in der Umlaufbahn ungefähr 144% der maximal erreichbaren auf der Erdoberfläche. Mehr Erfassungszeitraum: Satelliten im Orbit zu einer gleichbleibend hohen Grad der Sonnenstrahlung für 24 Stunden pro Tag ausgesetzt werden, in der Regel, während Oberflächenplatten können für 12 Stunden pro Tag höchstens zu sammeln. Beseitigung der Wetter Bedenken, da die Sammel Satelliten würden gut außerhalb jeder atmosphärischen Gasen, Bewölkung, Wind und anderen Witterungs befinden. Beseitigung von Flora und Fauna Störungen. Re-richtbaren Kraftübertragung: Eine Sammel Satelliten möglicherweise direkte Kraft auf Anfrage an verschiedene Oberflächenstellen auf Basis von geografischen Grundlast oder Spitzenlastkraftbedarf.
Schritt 3: Unser Modell Resonant Induktive Kopplung
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2. Resonant Induktive Kopplung
Unser Modell zeigt, dass hier Strom effizient über große Distanzen mittels induktiver Kopplung übertragen werden. Es besteht aus einer zwei Spulen, die bereits 'induktiv gekoppelte "haben, das heißt, das Magnetfeld in einer Spule erzeugt ein Magnetfeld induziert in der anderen Spule. Der Punkt, dass diese aus einem normalen "Transformator" setup unterscheidet, ist jedoch die Tatsache, der magnetische Fluss in diesen Spulen wurde gemacht, um bei einer bestimmten Frequenz mit Hilfe eines Kondensators zu vibrieren. Dadurch können die beiden Spulen, um Energie effizient auch über große Entfernungen zu übertragen!
Unser Fokus hier war es zu zeigen, dass Strom effizient über einige Zoll mit der Verwendung von Resonanz induktive Kopplung übertragen werden. Bei Verwendung von höheren Frequenzen und einem leistungsfähigeren Ausgang könnte eine solche Vorrichtung verwendet werden, um den Bedarf an Netzkabel oder Verlängerungskabel zu beseitigen.
Der grundlegende Zweck und Motivation für dieses Projekt beruht auf der Tatsache, dass in der modernen Welt, Macht hat sich in kurzer Versorgung und seine Forderung übertrieben. Die Kosten für die Führung Macht und Gleichsetzung auf die steigende Nachfrage nach fossilen Brennstoffen macht die Produktion von Elektrizität eine schwierige Aufgabe. Mit den Reserven an fossilen Brennstoffen in die Welt gesetzt, um in der ersten Hälfte des 21. Jahrhunderts zu beenden, ist jetzt die beste Zeit, um alternative Formen der Elektrizität für den Einsatz rund um die Welt zu erkunden. Sonnenlicht, Wasser und Wind haben bereits für die Stromversorgung Häuser verwendet worden, aber diese sind auch Ressourcen der Natur und unter Berücksichtigung der Tatsache, dass wir in einer Biosphäre mit begrenzten Ressourcen leben es wäre töricht, etwas natürlich, ein anderes zu ersetzen jagen. So ist die Erzeugung von Elektrizität durch resonante induktive Kopplung und durch Lasern scheint eine nützliche Alternative zur Strom Krise.
Das Projekt zeigt nicht nur im kleinen Rahmen die Art und Weise, wie Strom erzeugt wird, sondern auch untersucht, im Verlauf dieses Experiments, mit oder ohne Wireless-Power ist eine praktikable Energiequelle. Mit Blick auf verschiedene Vor- und Nachteile werden wir in der Lage, in welchem Umfang in der Zukunft, drahtlosen Strom wird bestimmen, und kann die menschliche Vorteil verwendet werden. Das Projekt wurde vom MIT Visionäre, die diese Methode der Stromerzeugung nach den Entdeckungen von Tesla nutzen, um Stromerzeuger auf der ganzen Welt profitieren und Leichtigkeit Produktionsaufwand und die Betriebskosten zu lindern wollte inspiriert.
Schritt 4: Die Vorteile
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Es gibt mehrere Vorteile für diese neue Art der Energieübertragung.
1. Sehr Resonant starke Kopplung bietet einen hohen Wirkungsgrad über Entfernung
Diese Art der drahtlosen Energieübertragung ist hoch effizient über Entfernungen von Zentimetern bis zu mehreren Metern. Wir definieren Effizienz als der nutzbare elektrische Energie von einer Quelle erzeugt. Diese Art der Übertragung kann eine hohe Rate der Effizienz durch seine Gestaltung zu gewährleisten.
2. Energietransfer über Magnetic Near Field eindringen und Verpackung um Hindernisse
Die magnetische Nahfeld hat mehrere Eigenschaften, die es machen eine hervorragende Möglichkeit der Übertragung von Energie in einem typischen Verbraucher, gewerbliche oder industrielle Umgebung. Häufigste Gebäude und Einrichtungsmaterialien, wie Holz, Gipsbauplatte, Kunststoffe, Textilien, Glas, Ziegel und Beton sind im Wesentlichen "transparent" auf Magnetfelder-Aktivierung dieser Technologie an die Macht durch sie effizient zu übertragen. Außerdem weist das magnetische Nahfeld der Fähigkeit, "wrap around" viele metallische Hindernisse, die sonst blockieren könnten die Magnetfelder.
3. Nicht-strahlenden Energietransfer ist sicher für Mensch und Tier
WiTricity Technologie ist eine nicht-strahlenden Modus der Energieübertragung, sondern verlässt sich auf das magnetische Nahfeld. Magnetfelder in Wechselwirkung sehr schwach mit biologischen Organismen-Mensch und Tier-und wissenschaftlich betrachtet, sicher zu sein. Professor Sir John Pendry vom Imperial College London, einem weltbekannten Physiker, erklärt: "Der Körper reagiert sehr stark auf elektrische Felder, weshalb Sie ein Huhn in der Mikrowelle kochen. Aber es nicht auf Magnetfelder reagieren. Soweit wir wissen, hat der Körper fast Null Reaktion auf magnetische Felder in Bezug auf die Menge an Energie absorbiert. "
4. skalierbare Design ermöglicht Lösungen von Milli Watt bis Kilowatt
Dieses System kann ausgebildet sein, um einen breiten Bereich von Leistungspegeln zu handhaben. Die Vorteile des hocheffizienten Energieübertragung über Entfernungen können bei Leistungsstufen reichen von Milli Watt bis zu mehreren Kilowatt erreicht werden. Dies ermöglicht es die Technologie, um in Anwendungen so vielfältig wie die Stromversorgung eine drahtlose Maus oder Tastatur (Milliwatt) zu Aufladen eines Elektro Pkw (Kilowatt) verwendet werden.
Schritt 5: Bauen Sie Ihr eigenes Modell? Materialien
Schritt 6: Wie Sie das Modell zu bauen? Schritt 1
Schritt 7: Wie Sie das Modell zu bauen? Schritt 2
Schritt 9: Schließen Sie die Drähte
Schritt 10: Sehen Sie es arbeiten!
Schritt 11: Das zweite Modell
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Das zweite Modell war ziemlich leicht zu bauen. Wir kauften ein Solar-Panel aus dem Markt. Verbunden ist, um eine LED. Wir erhoben den Sonnenkollektor mit einem Laser der Klasse 2 für 5 Stunden kontinuierlich, um eine nützliche Ausgangsleistung zu erhalten. Und dann benutzt. Das Modell wurde aus Styropor. Wir legten es in schwarz Diagrammpapier, einen Raum Art der Wirkung zu geben. Und die Basis gemalt wir blau und grün, um die Erde zu bedeuten.