特斯拉无线输电的原理是什么?

如题所述

特斯拉线圈是利用电路谐振进行能量变换的高压发生装置。它的工作原理与普通变压器有较大不同。普通变压器的耦合系数K一般接近于1,所以初级和次级电压基本成比例关系;而特斯拉线圈的耦合系数一般都小于0.3,工作时,两级电压比例是随时间变化而变化的,不成线性关系。特斯拉线圈的主体部分包括:升压充电回路、初级谐振回路和次级回路;初级谐振回路由初级线圈、主电容、打火器构成。次级谐振回路次级线圈和放电顶端构成,电容和电感的数值可根据实际制作而定。但最关键的是两回路的谐振频率要相同。特斯拉线圈的工作过程:电源要先给主电容充电,当电压达到打火器的放电阀值时,打火器间隙的空气开始电离打火,近似导通,使初级谐振回路建立,开始振荡,向次级回路传递能量。次级回路随即起振,接收能量。

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第1个回答  2017-12-02

无线传输能量方法很多,太阳能就是一个。特斯拉做过贡献的有两种。第一种其实就是电磁感应,即两个线圈之间传输能量。高中物理应该学过,变压器就是这个原理,但是变压器的线圈有铁芯。特斯拉线圈[2]能达到超高压,因为线圈绕得比较松,使得线圈产生的磁场可以逃出线圈,直接发生作用,不用担心高压破坏芯体。特斯拉线圈因此曾被用于发射商用无线电波,但后来被放弃。有两个原因[3]:天线承受高压不能适应恶劣天气,电波带宽过大导致频道间干扰。现在的设备更精确更省电。 然后是地球传导输电。我先介绍无线通讯和无线输电的区别:前者关注信息,接收的能量只需足够将信号与噪音区别开就行;后者则是关注能量传输的效率。听广播时,电台和收音机都各自耗用能量,这不是能量传输。特斯拉早的Wardenclyffe塔,主要目的是无线电通讯,次要目的是验证无线输能的概念。这个输能的原理是将地球看作导体,让低频电磁辐射在其中形成共振,另外利用低空大气层传输一部分能量,并结合高空大气层形成回路。 关于大气的那部分设想,我们一直在用来传输电波信号。如果要传输能量,那么同上,先解决干扰问题。关于地球自己的驻波,特斯拉只是设想,没看到大规模成功的实验。后来我们知道离子层和地球表面的确形成了波导,但要利用他来有效传输能量,需要Q值达到10^6,但实际只有个位数,所以此路不通。

第2个回答  2017-12-02

通过“特斯拉线圈”获得上百万伏的高频电压,利用“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。原理简单说说:把地球作为内导体,地球电离层作为外导体,通过放大发射机,使用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。此技术目前仍处于研究阶段,早在前两年,各国科学家就开始研究利用无线电力传输技术,在月球建设太阳能发电站,然后将其传送到地球为人类提供服务。日本也在大力研究当中并计划在2015年前后将其投入到居民生活当中。在2010CES展会上,海尔推出了一款无尾电视,正是应用了无线电力传输技术。总体来说,无线电力传输利用无线电的手段,将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去,在通过特定的接收装置将无线电波收集起来并转换为电力,供人们使用。

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