@ 2007.06.14 , 11:00

无线电力传输幻想成真!

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  早上在科景网看到了简要的报道

美国麻省理工学院的科学家们,利用天线共振器的装置,成功地将电力以无线传输的方式点亮了一只距传输器两公尺(两米)功率 60W 的灯泡.

  这个新闻大大勾引了我的好奇心,去看原文,研究了半天。用了 N 个在线翻译工具。看懂了一半左右。后来仔细想想这么大条(广东话,大件事的意思)的新闻应该会有很多报道的吧。去谷歌和百度找了一下,大多数的新闻都是抄来抄去,讲了等于没讲。核心理论根本就没有涉及到。

  后来终于让我找到了,来自技术在线的报道

  【日经 BP 社报道】

  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)

  下面是原文的一些有趣信息,我做一下简单翻译和附加补充:

  其实无线电力传输不是什么新玩意,早在 1889 年,尼古拉·特斯拉就开始了无线电力传输的研究。他和爱迪生是同时代人,和爱迪生一样是一位多产的大发明家和科学家。谁人不知爱迪生?却很少有人知道特斯拉,他是一个被遗忘的天才。

  但是提到磁感应强度的单位——特斯拉(高中的物理还没忘记吧?)——是不是想说“哦~”。顺便复习一下:在国际单位制中,磁感应强度的单位是特斯拉,简称特,符号是 T 。垂直于磁场方向的 1 米长的导线,通过 1 安培的电流,受到磁场的作用力为 1 牛顿时,通电导线所在处的磁感应强度就是 1 特斯拉。

  下面我们来看看和这个无线电力传输相关联的“特斯拉线圈”的资料,整理自三思论坛

  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。 特斯拉线圈的线路和原理都非常简单,但要将它调整到与环境完美的共振很不容易,特斯拉就是特别擅长这项技艺的人。

  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。特斯拉的无线输电技术。值得一题的是:特斯拉把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过他的放 大发射机,使用这种放大发射机特有的径向电磁波振荡模式,在地球与电离层之间建立起大约 8 赫兹的低频共振,利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。

  这一系统 与现代无线电广播的能量发射机制不同,而与交流电力网中的交流发电机与输电线的关系类似,当没有电力接收端的时候,发射机只与天地谐振腔交换无功能量,整 个系统只有很少的有功损耗,而如果是一般的无线电广播,发射的能量则全部在空间中损耗掉了。

  特斯拉有生之年没有财力实现这一主张。后人从理论上完全证实了 这种方案的可行性,证明这种方案不仅可行,而且效率极高,对生态安全,并且不会干扰无线电通信。只不过涉及到世界范围内的能量广播和免费获取,在现有的政 治和经济体制下,无人实际问津这种主张。

  关于尼古拉·特斯拉的资料[ 1 ][ 2 ]。维基百科那边不是很详细,有兴趣的自己穿墙去维基看。

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