Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή γύρω μας: εκπληκτική και οικεία

2024 Συγγραφέας: Seth Attwood | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-16 16:02

Η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή είναι ένα πολύ ενδιαφέρον φαινόμενο. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτόξευση drones ή την επαναφόρτιση gadget. Ποιες διασκεδαστικές τεχνολογίες της εποχής μας συνδέονται με την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή;

Πόσο καιρό μπορείς να πετάξεις; «Μέχρι να υπάρχει αρκετό καύσιμο», λέει ένας λάτρης των αεροπλάνων. «Μέχρι να τελειώσει η μπαταρία», λέει ο ιδιοκτήτης ενός μοντέρνου drone. «Όσο θέλεις», λέει ο Samer Aldhaher του Imperial College του Λονδίνου. Επιδεικνύοντας τις δυνατότητες των τεχνολογιών ασύρματης μετάδοσης ισχύος, ο φυσικός κατέληξε σε μια απλή τροποποίηση ενός μικροσκοπικού τετρακόπτερου που αγοράστηκε σε ένα κατάστημα και αφαίρεσε τις μπαταρίες του σκάφους από αυτό. Αντίθετα, μια απλή σπείρα χάλκινης ταινίας είναι εγκατεστημένη στο drone - όντας κοντά στο επαγωγικό πηνίο χαλκού, η συσκευή παραμένει στον αέρα όσο θέλετε.

Ο σχεδιασμός του συστήματος Aldracher είναι αρκετά απλός, αλλά ακόμα πιο απλός - μια συσκευή για την επίδειξη ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής στην ασύρματη μετάδοση ηλεκτρικής ενέργειας, η συναρμολόγηση της οποίας εμφανίζεται στο βίντεο YouTube του καναλιού Ludic Science. Για να εκπλήξουμε τους άλλους, να ενδιαφέρουμε το παιδί: το μόνο που χρειάζεται είναι ένα πηνίο από σύρμα χαλκού, ένα τρανζίστορ, μια μπαταρία με την οποία θα μεταφέρουμε ενέργεια και ένα LED που θα προσπαθήσουμε να ανάψουμε. Όλες οι λεπτομέρειες εξηγούνται στο βίντεο και μην ανησυχείτε που είναι στα αγγλικά, το διάγραμμα δεν είναι πουθενά πιο απλό.

Είναι κρίμα που τέτοια απλά συστήματα είναι πολύ αναποτελεσματικά: το πηνίο επαγωγής κατανέμει ενέργεια μη κατευθυντικά και η μερίδα του λέοντος χάνεται χωρίς να φτάσει ποτέ στη συσκευή που φορτίζεται. Ωστόσο, οι ραδιοφυσικοί βρίσκουν μάλλον έξυπνους τρόπους για να παρακάμψουν αυτόν τον περιορισμό. Για παράδειγμα, η Ossia προωθεί ασύρματους «φορτιστές» ενσωματωμένους σε τοίχους ή ως ανεξάρτητες συσκευές - και ικανούς να φορτίζουν αποτελεσματικά ακόμη και ένα gadget τόσο ηλεκτρικό όσο το iPhone. Μια ειδική μονάδα στο ίδιο το smartphone στέλνει αδύναμα σήματα, μερικά από τα οποία (τόσο άμεσα όσο και αντανακλώντας από γύρω αντικείμενα) πέφτουν στη συσκευή φόρτισης και σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε τη θέση του smartphone στο διάστημα. Τα υπόλοιπα είναι θέμα τεχνολογίας: παλμοί απόκρισης υψηλής ενέργειας αποστέλλονται προς τις ίδιες κατευθύνσεις προς την αντίθετη κατεύθυνση, με συχνότητα 100 Hz.

Λοιπόν, για να φτάσετε στο κάτω μέρος και να μάθετε πώς λειτουργούν τέτοιες συσκευές, δεν υπάρχει τίποτα καλύτερο από το να παρακολουθήσετε μια παλιά καλή ταινία. 20λεπτη δημοφιλής επιστημονική ταινία «Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή». Δημοσιεύτηκε το 1978 στο Lennauchfilm, δεν είναι καθόλου ξεπερασμένο, όπως και οι νόμοι της φυσικής δεν παλιώνουν.