无线充电技术的原理是什么? 无线充电原理是什么?

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一般见到的无线充电,运用的是“电流磁效应”和“电磁感应”的原理。1819 年,丹麦科学家厄斯特观察到一段导线上如果通有电流,四周将会产生磁场,可以让指北针偏转。后人则进一步发现,将导线围成环状,甚至绕成线圈,产生的磁场将会更强、更集中,这称为“电流磁效应”。
至于电磁感应,则是在 1831 年由法拉第发现的。让一块磁铁或其他的磁场来源靠近一段没有电流的线圈,线圈上就会产生“感应电流”,称为“电磁感应”。值得注意的是,电磁感应的成立条件是磁场要有“变化”,例如磁铁越来越靠近 (越来越远离其实也可以)。外加磁场若是一直保持不变,是不会有感应电流的。
利用电磁感应来充电
这两种物理现象同时运用,就可以进行无线充电。目前的无线充电设备,都包含一个“充电座”,里面其实正是线圈。将充电座接到家用插头后,线圈周围会因为电流磁效应而产生磁场。要充电的电子产品,里面也都有一个线圈,当它靠近充电座时,充电座的磁场将通过电磁感应,在电子产品的线圈上产生感应电流。感应电流导引到电池,就完成了充电座和电子产品间的无线充电。
你可能会问,磁场不是要改变才能有电磁感应吗?可是充电座与充电的对象距离却始终保持不变,这样为何会有电磁感应呢?原来,家用插座中流出的电是“交流电”,也就是说电流的方向不断的交替变化,一会儿顺着流,一会儿反着流。正因为如此,充电座线圈产生的磁场随之不断在变换方向,并非保持不变,符合电磁感应的条件。
近来越来越多智能手机、平板电脑开始提供无线充电的功能,但是不幸的是,它们充电的时候,只要离充电座的距离稍远一些,充电效率就会明显下降。即便是最新的技术,充电距离也不能超过 5 公分,事实上,目前绝大部分可以无线充电的移动设备,都是要完全平放在充电座上才能进行,和想像中随走随充的无线充电仍有点差别。



为了增加无线充电的距离与充电效率,科学家正在设法利用“磁共振”的原理进行无线充电。在电路中加入一些电容、电感等特殊的元件,适当连接后,会形成“谐振电路”。这就好像乐器行一定会有的调音工具──音叉一样。轻敲音叉一次,它可以持续振动一段时间,同样的,对谐振电路短暂通电,电路中也会产生维持一段时间的信号。
音叉具有“共振”这种有趣的物理性质。每支音叉都有自己的发声频率,当一支音叉振动发声时,若附近有另一支发声频率相同的音叉,即使它没有直接受到敲击,也会跟著振动。音叉的共振可以说达成了能量的传递。谐振电路也可以共振,两个振动频率相同的谐振电路放在一起,其中一个开始因为通电而震荡时,另一个电路也会跟着震荡起来,“自动”产生电流,电能就这样被隔空传送了。这样的现象称为“磁共振”,用来进行无线充电,可以让充电距离达到数公尺,效率也有所提升。唯一的困难就是,要将两个电路调整到一模一样的频率,并且维持一段时间,并不是容易的事。
除了磁共振之外,也有科学家尝试用雷射光的光能来充电,甚至是将电能通过和家用的 Wifi 网路相近的电波频段来传送。希望这些技术的突破,能让我们未来在充电时更加方便!



无线充电技术(Wireless charging technology;Wireless charge technology ),源于无线电力输送技术,利用磁共振在充电器与设备之间的空气中传输电能,线圈和电容器则在充电器与设备之间形成共振,实现电能高效传输的技术。
    麻省理工学院的研究团队在2007年6月7日美国《科学》杂志的网站上发表了他们称为“无线电力”的研究成果。研究小组把共振运用到电磁波的传输上而成功“抓住”了电磁波。他们利用铜制线圈作为电磁共振器,一团线圈附在传送电力方,另一团在接受电力方。当传送方送出某特定频率的电磁波后,经过电磁场扩散到接受方,电力就实现了无线传导。经过多次试验,已经能成功为一个两米外的60瓦灯泡供电。
工作原理: 电磁感应、无线电波及核磁共振
    无论不同的无线充电技术的差别有多大,它们背后的原理就是我们熟知的电磁感应现象,具体来说就是利用变化的电场产生变化的磁场,再利用变化的磁场产生电场,从而产生电流为设备充电。当电流通过线圈之后,便会产生出磁场;而产生的磁场又会形成电压,有了电压之后便会产生电流,有了电流便可以充电。无线充电便是这样摆脱电线的束缚的。



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