كانت الكهرباء اللاسلكية موجودة منذ عام 1831 ، عندما اكتشف مايكل فاراداي ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي. لقد أثبت تجريبياً أن المجال المغناطيسي المتغير الناتج عن تيار كهربائي يمكن أن يحفز تيارًا كهربائيًا في موصل مختلف. تم إجراء العديد من التجارب ، بفضل ظهور أول محول كهربائي. ومع ذلك ، نجح فقط نيكولا تيسلا في تجسيد فكرة نقل الكهرباء عن بعد في التطبيق العملي.

في المعرض العالمي لعام 1893 في شيكاغو ، أظهر النقل اللاسلكي للكهرباء عن طريق إضاءة مصابيح الفوسفور التي كانت متباعدة عن بعضها. أظهر تسلا العديد من الاختلافات في نقل الكهرباء لاسلكيًا ، ويحلم أن تسمح هذه التكنولوجيا في المستقبل للبشر بنقل الطاقة في الغلاف الجوي لمسافات طويلة. لكن في هذا الوقت ، تبين أن اختراع العالم هذا لم يطالب به أحد. بعد قرن واحد فقط ، أصبحت إنتل وسوني ، ثم شركات أخرى ، مهتمة بتقنيات نيكولا تيسلا.

كيف تعمل

تمثل الكهرباء اللاسلكية حرفياً نقل الطاقة الكهربائية بدون أسلاك. غالبًا ما تتم مقارنة هذه التقنية بنقل المعلومات ، على سبيل المثال ، Wi-Fi والهواتف المحمولة وأجهزة الراديو. تعد الكهرباء اللاسلكية تقنية جديدة وديناميكية نسبيًا. اليوم ، يتم تطوير طرق حول كيفية نقل الطاقة بأمان وكفاءة عبر مسافة دون انقطاع.

تعتمد التقنية على المغناطيسية والكهرومغناطيسية وتستند إلى عدد من مبادئ التشغيل البسيطة. بادئ ذي بدء ، يتعلق هذا بوجود ملفين في النظام.

• يتكون النظام من جهاز إرسال وجهاز استقبال ، يولدان معًا مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا للتيار المتغير.
• ينشئ هذا المجال جهدًا في ملف جهاز الاستقبال ، على سبيل المثال ، لشحن بطارية أو تشغيل جهاز محمول.
• عندما يتم توجيه تيار كهربائي عبر سلك ، يظهر مجال مغناطيسي دائري حول الكابل.
• على ملف من الأسلاك ، حيث لا يتم توفير تيار كهربائي بشكل مباشر ، سيتدفق تيار كهربائي من الملف الأول عبر المجال المغناطيسي ، بما في ذلك الملف الثاني ، مما يوفر اقترانًا استقرائيًا.

مبادئ التحويل

حتى وقت قريب ، كان يعتبر نظام الرنين المغناطيسي CMRS هو أكثر التقنيات تقدمًا في نقل الطاقة ، والذي تم إنشاؤه في عام 2007 في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وفرت هذه التقنية نقل التيار لمسافة 2.1 متر. ومع ذلك ، فإن بعض القيود حالت دون الانطلاق في الإنتاج الضخم ، على سبيل المثال ، تردد إرسال عالي ، أبعاد كبيرة ، تكوين معقد للملفات ، بالإضافة إلى حساسية عالية للتدخل الخارجي ، بما في ذلك وجود شخص.

ومع ذلك ، فقد ابتكر علماء من كوريا الجنوبية جهاز إرسال كهرباء جديد ينقل طاقة تصل إلى 5 أمتار. وسيتم تشغيل جميع الأجهزة في الغرفة من محور واحد. نظام الرنين للملفات ثنائية القطب DCRS قادر على العمل حتى 5 أمتار. النظام خالي من عدد من عيوب CMRS ، بما في ذلك ملفات مضغوطة بأبعاد 10x20x300 سم ، والتي يمكن تثبيتها بشكل سري في جدران الشقة.

أتاحت التجربة الإرسال بتردد 20 كيلو هرتز:

1. 209 واط عند 5 أمتار ؛
2. 471 واط @ 4 م ؛
3. 1403 وات عند 3 م.

يمكن للكهرباء اللاسلكية تشغيل أجهزة تلفزيون LCD الكبيرة 40 وات حتى 5 أمتار. الوحيد من التيار الكهربائي سوف "يضخ" 400 واط ، لكن لن يكون هناك أسلاك. يوفر الحث الكهرومغناطيسي كفاءة عالية ، ولكن على مسافة قصيرة.

هناك تقنيات أخرى تسمح بنقل الكهرباء لاسلكيًا. أكثرها واعدة هي:

• أشعة الليزر ... يوفر أمان الشبكة ، وكذلك المدى البعيد. ومع ذلك ، يلزم وجود خط رؤية بين جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال. تم بالفعل إنشاء تركيبات العمل باستخدام طاقة من شعاع الليزر. قامت شركة لوكهيد مارتن الأمريكية المصنعة للمعدات والطائرات العسكرية باختبار مركبة ستوكر الجوية بدون طيار ، والتي تعمل بشعاع ليزر وتظل محمولة جواً لمدة 48 ساعة.
• إشعاع الميكروويف ... يوفر مدى طويل ، ولكن له تكلفة معدات عالية. يستخدم هوائي الراديو كمرسل للكهرباء يولد إشعاع الميكروويف. يوجد على جهاز الاستقبال مقوم يعمل على تحويل إشعاع الميكروويف المستلم إلى تيار كهربائي.

تتيح هذه التقنية إزالة جهاز الاستقبال بشكل كبير من جهاز الإرسال ، بما في ذلك عدم الحاجة مباشرة إلى خط الرؤية. ولكن مع زيادة النطاق ، تزداد تكلفة وحجم المعدات بشكل متناسب. في الوقت نفسه ، يمكن أن يكون إشعاع الميكروويف عالي الطاقة الناتج عن التركيب ضارًا بالبيئة.

الخصائص

• أكثر التقنيات واقعية هي الكهرباء اللاسلكية القائمة على الحث الكهرومغناطيسي. لكن هناك قيود. يجري العمل على توسيع نطاق التكنولوجيا ، ولكن هذا هو المكان الذي تنشأ فيه قضايا السلامة الصحية.
• ستتطور أيضًا تقنيات نقل الكهرباء باستخدام الموجات فوق الصوتية والليزر وأشعة الميكروويف وستجد أيضًا منافذها.
• تحتاج الأقمار الصناعية التي تدور حولها الألواح الشمسية الضخمة إلى نهج مختلف ، وستكون هناك حاجة إلى نقل الطاقة المستهدف. الليزر والميكروويف مناسبان هنا. في الوقت الحالي ، لا يوجد حل مثالي ، ولكن هناك العديد من الخيارات مع مزاياها وعيوبها.
• اليوم ، شكلت كبرى الشركات المصنعة لمعدات الاتصالات اتحادًا للطاقة الكهرومغناطيسية اللاسلكية لإنشاء معيار عالمي لأجهزة الشحن اللاسلكية التي تعمل على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي. من بين كبرى الشركات المصنعة ، يتم توفير الدعم لمعيار QI على عدد من طرازاتها من قبل Sony و Samsung و Nokia و Motorola Mobility و LG Electronics و Huawei و HTC. ستصبح QI قريبًا المعيار الموحد لأي جهاز من هذا القبيل. بفضل هذا ، سيكون من الممكن إنشاء مناطق لاسلكية لإعادة شحن الأدوات في المقاهي ومراكز النقل والأماكن العامة الأخرى.

طلب

• هليكوبتر الميكروويف. نموذج الهليكوبتر كان له مستطيل ويرتفع إلى ارتفاع 15 م.
• تستخدم الكهرباء اللاسلكية لتشغيل فرش الأسنان الكهربائية. فرشاة الأسنان مغلقة تمامًا ولا تحتوي على موصلات لتجنب الصدمات الكهربائية.
• الطائرات التي تعمل بالليزر.
• ظهرت أنظمة الشحن اللاسلكي للأجهزة المحمولة في الأسواق ، والتي يمكن استخدامها بشكل يومي. يعملون على أساس الحث الكهرومغناطيسي.
• لوحة شحن عالمية. إنها تسمح بتشغيل معظم طرازات الهواتف الذكية الشهيرة غير المزودة بوحدة شحن لاسلكية ، بما في ذلك الهواتف العادية. بالإضافة إلى لوحة الشحن نفسها ، ستحتاج إلى شراء علبة جهاز استقبال للأداة الذكية. يتصل بهاتف ذكي عبر منفذ USB ويتم شحنه من خلاله.
• حاليًا ، يتم بيع أكثر من 150 جهازًا حتى 5 واط في السوق العالمية التي تدعم معيار QI. في المستقبل ، ستظهر معدات بمتوسط ​​طاقة يصل إلى 120 واط.

توقعات - وجهات نظر

اليوم ، يجري العمل على مشاريع كبيرة ستستخدم الكهرباء اللاسلكية. مصدر الطاقة هذا للمركبات الكهربائية "عبر الهواء" والشبكات الكهربائية المنزلية:

• ستسمح الشبكة الكثيفة من نقاط الشحن التلقائي بتقليل البطاريات وتقليل تكلفة السيارات الكهربائية بشكل كبير.
• سيتم تركيب إمدادات الطاقة في كل غرفة ، والتي ستنقل الكهرباء إلى أجهزة الصوت والفيديو ، والأدوات والأجهزة المنزلية المجهزة بمحولات مناسبة.

المميزات والعيوب

الكهرباء اللاسلكية لها الفوائد التالية:

• لا حاجة لإمدادات الطاقة.
• الغياب التام للأسلاك.
• تخلص من الحاجة إلى البطاريات.
• تتطلب صيانة أقل.
• آفاق ضخمة.

تشمل العيوب أيضًا:

• التطوير غير الكافي للتقنيات.
• مسافة محدودة.
• المجالات المغناطيسية ليست آمنة تمامًا للبشر.
• ارتفاع تكلفة المعدات.

تسعى الإنسانية جاهدة من أجل الرفض الكامل للأسلاك ، لأنها ، وفقًا للكثيرين ، تحد من الفرص ولا تسمح لك بالتصرف بحرية تامة. ماذا لو كان من الممكن القيام بذلك في حالة نقل الطاقة؟ يمكنك معرفة إجابة هذا السؤال في هذه المراجعة ، وهي مخصصة لفيديو عن تصنيع هيكل محلي الصنع ، والذي يمثل ، بأبعاد صغيرة ، إمكانية نقل الكهرباء دون توصيل الأسلاك مباشرة.

نحن نحتاج:
- سلك نحاسي بقطر صغير بطول 7 أمتار ؛
- اسطوانة قطرها 4 سم ؛
- بطارية الاصبع
- صندوق البطارية؛
- 10 أوم المقاوم ؛
- الترانزستور C2482 ؛
- الصمام الثنائي الباعث للضوء.

نأخذ سلكًا طوله 4 أمتار ونثنيه إلى نصفين بحيث يتبقى سلكان في أحد طرفيه وجزء منحني في الطرف الآخر.

نأخذها في منشور واحد ، ونثنيها في أي اتجاه ونبدأ في لفها حول الأسطوانة.

بعد أن وصلنا إلى الوسط ، نترك أيضًا الأسلاك المزدوجة في أي اتجاه ونستمر في الرياح حتى تكون هناك قطعة صغيرة يجب تركها أيضًا.

يجب إزالة الحلقة الناتجة ذات الأطراف الثلاثة من الأسطوانة وتثبيتها بشريط عازل.

الآن نأخذ القطعة الثانية من الأسلاك بطول 3 أمتار ونلفها بالطريقة المعتادة. أي ، في هذه الحالة ، لا نحتاج إلى الحصول على ثلاثة نهايات ، كما في حالة الملف السابق ، ولكن لا نحتاج إلى نهايتين.

يتم إصلاح الحلقة الناتجة مرة أخرى بشريط كهربائي.

يجب تنظيف أطراف السلك ، لأنها مغطاة بطبقة واقية من الورنيش.

لتبسيط عملية التجميع محلية الصنع ، نقدم انتباهك إلى مخطط الأسلاك الخاص بالمؤلف.

يوضح الرسم التخطيطي أن الملف الذي يحتوي على ثلاثة مخرجات مصمم لتوصيل مصدر الطاقة للمقاوم والترانزستور ، ويجب توصيل مؤشر LED بالملف الثاني ، حيث يوجد طرفان.

وبالتالي ، يمكنك الحصول على منتج محلي الصنع فعال تمامًا ومثير للاهتمام ، والذي ، إذا رغبت في ذلك ، يمكن تحديثه وجعله أكثر قوة من خلال إضافة عدد المنعطفات والتجريب. نلفت انتباهك أيضًا إلى حقيقة أن إضاءة مصباح LED ، والتي تعمل أيضًا بمثابة جهاز اختبار ، تعتمد على جانب الملفات التي يتم تقديمها لبعضها البعض. هذا يعني أنه إذا لم يضيء الضوء في العرض التقديمي الأول ، فعليك محاولة قلب الملف والقيام بذلك مرة أخرى.

يعلم الجميع أن نيكولا تيسلا هو مخترع أشياء موجودة في كل مكان مثل التيار المتردد والمحول. لكن ليس كل العلماء على دراية باختراعات تسلا الأخرى.

نستخدم التيار المتردد. نستخدم المحولات. في اي شقة. من الصعب تخيل كيف يمكن الاستغناء عن هذه الاختراعات. لكن كيف نستخدمها؟ استخدم تسلا هذه الأشياء التي نعرفها (كما يبدو لنا) بطريقة مختلفة تمامًا. كيف نربط أي جهاز كهربائي بالشبكة؟ بشوكة - أي اثنين من الموصلات. إذا قمنا بتوصيل موصل واحد فقط ، فلن يكون هناك تيار - الدائرة غير مغلقة.

أظهر تسلا تأثير نقل الطاقة على موصل واحد. علاوة على ذلك ، في تجارب أخرى ، نقلت الطاقة بدون أسلاك على الإطلاق. في نهاية القرن التاسع عشر ، كان المخترع العظيم قادرًا على نقل الطاقة الكهربائية لاسلكيًا على مسافة تزيد عن 40 كيلومترًا. نظرًا لأن تجربة Tesla الشهيرة هذه لم تتكرر بعد ، سيهتم قراءنا بالتأكيد بتفاصيل هذه القصة ، فضلاً عن الحالة الحالية لمشكلة نقل الطاقة الكهربائية بدون أسلاك.

سيرة المخترع الأمريكي الصربي نيكولا تيسلا مشهورة ولن نتطرق إليها. لكن دعنا نوضح على الفور: قبل عرض تجربته الفريدة ، أظهر Tesla ، لأول مرة في عام 1892 في لندن ، وبعد ذلك بعام في فيلادلفيا ، بحضور متخصصين ، إمكانية نقل الطاقة الكهربائية عبر سلك واحد ، دون استخدام التأريض. القطب الثاني لمصدر الطاقة.

ثم خطرت له فكرة استخدام هذا السلك الوحيد ... الأرض! وفي نفس العام في مؤتمر جمعية الإضاءة الكهربائية في سانت لويس ، قدم عرضًا للمصابيح الكهربائية التي تحترق بدون أسلاك الرصاص ، ومحركًا كهربائيًا يعمل دون توصيله بالشبكة الكهربائية. وعلق على هذا العرض غير العادي على النحو التالي: "بضع كلمات عن الفكرة التي تشغلني دائمًا بأفكاري وهمومنا جميعًا. أقصد نقل الإشارات وكذلك الطاقة عبر أي مسافة بدون أسلاك. نحن نعلم بالفعل أن الاهتزازات الكهربائية يمكن أن تنتقل من خلال موصل واحد. لماذا لا تستخدم الأرض لهذا الغرض؟ إذا تمكنا من تحديد فترة تذبذب الشحنة الكهربائية للأرض أثناء اضطرابها المرتبط بعمل دائرة مشحونة معاكسة ، فستكون هذه حقيقة ذات أهمية قصوى ، والتي ستفيد البشرية جمعاء ".

عند رؤية مثل هذا العرض المذهل ، استثمر مثل هؤلاء القلة المشهورين مثل J.بهذه الأموال في أواخر التسعينيات من القرن التاسع عشر ، يبني Tesla مختبره الفريد في كولورادو سبرينغز. معلومات مفصلة عن التجارب في مختبر تسلا موضحة في كتاب كاتب سيرته الذاتية جون أونيل "إلكتريك بروميثيوس" (في بلادنا ، نُشرت ترجمتها في مجلة "المخترع والمنطقي" رقم 4-11 لعام 1979) . فيما يلي مقتطف قصير منه ، حتى لا نشير إلى إعادة طبع لاحقًا: "في كولورادو سبرينغز ، أجرت تسلا الاختبارات الأولى لنقل الطاقة اللاسلكية. تمكن من تشغيل 200 مصباح متوهج على بعد 42 كيلومترًا من معمله بالتيار المستخرج من الأرض أثناء تشغيل الهزاز العملاق.كانت قوة كل منهما 50 واط ، لذلك كان إجمالي استهلاك الطاقة 10 كيلوواط ، أو 13 حصان. كان تسلا مقتنعًا أنه بمساعدة هزاز أكثر قوة ، يمكنه إضاءة عشرات الأوتار الكهربائية من 200 مصباح لكل منها ، منتشرة في جميع أنحاء العالم ".

لقد استوحى تسلا نفسه من نجاح هذه التجارب لدرجة أنه أعلن في الصحافة العامة أنه يعتزم إلقاء الضوء على المعرض الصناعي العالمي في باريس ، الذي كان من المفترض أن يقام في عام 1903 ، بطاقة محطة للطاقة تقع في شلالات نياجرا ونُقل إلى باريس بدون أسلاك. من المعروف من العديد من الصور والأوصاف لشهود العيان ومساعدي المخترع أنه كان مولدًا للطاقة تنتقل عبر 42 كيلومترًا بدون أسلاك (على الرغم من أن هذا مصطلح صحفي بحت: سلك واحد ، وهو الأرض ، موجود في هذه الدائرة ، ويقولون هذا مباشرة وتيسلا نفسه وكاتب سيرته).

ما أسماه تسلا هزازًا كان عبارة عن محول عملاق لنظامه ، والذي يحتوي على لفات أولية من عدة لفات من الأسلاك السميكة ، ملفوفة على سياج قطره 25 مترًا ، ويوضع بداخله ملف ثانوي متعدد الطبقات أحادي الطبقة على عازل كهربائي. اسطوانة. شكل الملف الأولي ، جنبًا إلى جنب مع المكثف وملف الحث وفجوة الشرارة ، محول تردد دائري متذبذب. فوق المحول الموجود في وسط المعمل برج خشبي بارتفاع 60 مترا تعلوه كرة نحاسية كبيرة. تم توصيل أحد طرفي اللف الثانوي للمحول بهذه الكرة ، والآخر تم تأريضه. كان الجهاز بأكمله مدعومًا بدينامو منفصل بقوة 300 حصان. اهتزازات كهرومغناطيسية بتردد 150 كيلوهرتز (الطول الموجي 2000 متر) كانت متحمسة فيه. كان جهد التشغيل في دائرة الجهد العالي 30.000 فولت ، ووصلت قدرة الكرة الرنانة إلى 100.000.000 فولت ، مما أدى إلى توليد برق اصطناعي يبلغ طوله عشرات الأمتار! إليكم كيف يشرح كاتب سيرته عمل هزاز تسلا: "في الجوهر ،" ضخ "تسلا في الأرض واستخرج تيارًا من الإلكترونات من هناك. كان تردد الضخ 150 كيلو هرتز. تنتشر الدوائر متحدة المركز على مسافة أبعد وأبعد من كولورادو سبرينغز ، ثم تقاربت الموجات الكهربائية عند نقطة معاكسة تمامًا على الأرض. هناك ، ارتفعت موجات السعة الهائلة وسقطت في انسجام مع الموجات التي نشأت في كولورادو. عند السقوط ، أرسلت مثل هذه الموجة صدى كهربائيًا مرة أخرى إلى كولورادو ، حيث قام هزاز كهربائي بتضخيم الموجة ، واندفع إلى الوراء.

إذا أدخلنا الأرض بأكملها في حالة اهتزاز كهربائي ، فسيتم تزويدنا بالطاقة في كل نقطة على سطحها. سيكون من الممكن التقاطها من الأمواج المندفعة بين الأقطاب الكهربائية بواسطة أجهزة بسيطة مثل الدوائر التذبذبية في مستقبلات الراديو ، مؤرضة ومجهزة فقط بهوائيات صغيرة بارتفاع منزل ريفي. ستعمل هذه الطاقة على تدفئة المنازل وإضاءةها بمصابيح تسلا الأنبوبية التي لا تتطلب أسلاكًا. لن تحتاج محركات التيار المتردد إلا إلى محولات التردد ".

ألهمت تجارب Tesla على النقل اللاسلكي للكهرباء الباحثين الآخرين للعمل في هذا المجال. غالبًا ما ظهرت تقارير عن تجارب مماثلة مطبوعة في بداية القرن الماضي. يجدر الاستشهاد بمقتطف من A.M. محادثات غوركي حول الحرف ، التي نُشرت في عام 1930: "هذا العام ، نقل ماركوني التيار الكهربائي من جنوة إلى أستراليا عن طريق الهواء والمصابيح الكهربائية المضاءة هناك في معرض في سيدني. تم القيام بذلك قبل 27 عامًا في بلدنا ، في روسيا ، بواسطة الكاتب والعالم م. Filippov ، الذي عمل لعدة سنوات على نقل التيار الكهربائي عبر الهواء وأضاء أخيرًا ثريا من سانت بطرسبرغ في Tsarskoe Selo ( أي على مسافة 27 كيلومترًا. -V.P.). ثم لم يتم الاهتمام بهذه الحقيقة ، ولكن بعد أيام قليلة عُثر على فيليبوف ميتًا في شقته ، وصادرت الشرطة أجهزته وأوراقه ".

تركت تجارب تسلا انطباعًا كبيرًا على كاتب آخر - أليكسي تولستوي ، الذي كان مهندسًا بالتدريب. وعندما أفاد تسلا ، ثم ماركوني ، في الصحافة أن أجهزتهم كانت تتلقى إشارات غريبة من خارج كوكب الأرض ، على ما يبدو من أصل مريخي ، ألهم هذا الكاتب لكتابة رواية الخيال العلمي Aelita. في الرواية ، استخدم المريخ اختراع تسلا ونقل الطاقة لاسلكيًا من محطات الطاقة الموجودة في قطبي المريخ إلى أي جزء من الكوكب. تعمل هذه الطاقة على تشغيل محركات السفن الطائرة والآليات الأخرى. ومع ذلك ، لم ينجح تسلا في بناء "نظامه العالمي" الخاص به لتزويد سكان العالم بالكهرباء دون استخدام الأسلاك.

بمجرد أن بدأ في عام 1900 في بناء مدينة معمل بحثي لـ 2000 موظف وبرج معدني ضخم مع لوحة نحاسية عملاقة في الأعلى في لونغ آيلاند بالقرب من نيويورك ، اشتعلت القلة الكهربائية "السلكية" أيضًا: بعد كل شيء ، هددهم الانتشار الواسع لنظام تسلا بالدمار.

برج Wardencliff (1902)

الملياردير ج. وتبع مورغان ، الذي مول البناء ، ضغوط شديدة ، بما في ذلك من المسؤولين الحكوميين رشوة من قبل المنافسين.(أو كان العكس) كان هناك انقطاع في توريد المعدات ، وتوقف البناء ، وعندما توقف مورغان ، تحت هذا الضغط ، عن التمويل ، توقف تمامًا. في بداية الحرب العالمية الأولى ، وبتحريض من نفس المنافسين ، أمرت حكومة الولايات المتحدة بتفجير البرج المكتمل بالفعل بحجة بعيدة المنال يمكن استخدامه لأغراض التجسس.

حسنًا ، بعد ذلك سارت الهندسة الكهربائية بالطريقة المعتادة.

لفترة طويلة ، لم يتمكن أحد من تكرار تجارب Tesla ، فقط لأنه سيكون مطلوبًا لإنشاء تثبيت مماثل في الحجم والقوة. لكن منذ أكثر من مائة عام ، لم يشك أحد في أن تسلا تمكنت من إيجاد طريقة لنقل الطاقة الكهربائية عبر مسافة دون أسلاك. كانت سلطة Tesla ، التي حصلت على تصنيف المخترع الثاني بعد Edison ، عالية جدًا في جميع أنحاء العالم ، ومساهمته في تطوير الهندسة الكهربائية بالتيار المتردد (على الرغم من Edison ، الذي دعا إلى التيار المباشر) لا شك فيها. خلال تجاربه ، كان العديد من المتخصصين حاضرين ، باستثناء الصحافة ، ولم يحاول أحد أبدًا إدانته بأي حيل أو تزوير الحقائق. يتضح أيضًا من سلطة تسلا العالية من خلال اسمه كوحدة لقوة المجال المغناطيسي. فيما يلي استنتاج تيسلا أنه خلال التجربة في كولورادو سبرينغز ، تم نقل الطاقة لمسافة 42 كيلومترًا بكفاءة تساوي حوالي 90٪ ، وهو استنتاج مفرط في التفاؤل. تذكر أن الطاقة الإجمالية للمصابيح المضاءة عن بعد كانت 10 كيلوواط ، أو 13 حصانًا ، بينما بلغت قوة الدينامو الذي يعمل على تشغيل الهزاز 300 حصان. أي يمكننا التحدث عن الكفاءة. فقط حوالي 4-5٪ ، على الرغم من أن هذا الرقم مذهل. لا يزال الإثبات المادي لتجارب تسلا على النقل اللاسلكي للكهرباء مصدر قلق للعديد من المتخصصين.
www.elec.ru/news/2003/03/14/1047627665.h tml

تمكن المتخصصون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا من صنع مصباح متوهج ، يقع على مسافة مترين من مصدر الطاقة ، يحترق. rus.newsru.ua/world/08jun2007/tesla.html

شواحن Intel اللاسلكية odessabuy.com/news/item-402.html

"Arguments and Facts" رقم 52 ، 2008 (24-30 ديسمبر):
علم - كهرباء بدون أسلاك.يقولون إن العلماء الأمريكيين كانوا قادرين على نقل 800 واط من الكهرباء لاسلكيًا.

لسنوات عديدة ، ظل العلماء يكافحون مع مسألة تقليل التكاليف الكهربائية. هناك طرق ومقترحات مختلفة ، لكن أشهر نظرية هي النقل اللاسلكي للكهرباء. نقترح النظر في كيفية تنفيذه ، ومن هو مخترعه ولماذا لم يتم تنفيذه بعد.

نظرية

الكهرباء اللاسلكية هي حرفياً نقل الطاقة الكهربائية بدون أسلاك. غالبًا ما يقارن الأشخاص النقل اللاسلكي للطاقة الكهربائية بنقل المعلومات مثل أجهزة الراديو أو الهواتف المحمولة أو الوصول إلى الإنترنت عبر شبكة Wi-Fi. يتمثل الاختلاف الرئيسي في ذلك من الإرسال اللاسلكي أو الموجات الدقيقة - فهذه تقنية تهدف إلى استعادة المعلومات ونقلها ، وليس الطاقة التي تم إنفاقها في الأصل على الإرسال.

تعد الكهرباء اللاسلكية مجالًا جديدًا نسبيًا للتكنولوجيا ، ولكنها ديناميكية إلى حد ما. يتم الآن تطوير طرق حول كيفية نقل الطاقة بكفاءة وأمان عبر مسافة دون انقطاع.

كيف تعمل الكهرباء اللاسلكية

يعتمد العمل الرئيسي بدقة على المغناطيسية والكهرومغناطيسية ، كما هو الحال مع البث الإذاعي. يعتمد الشحن اللاسلكي ، المعروف أيضًا باسم الشحن الاستقرائي ، على بعض مبادئ التشغيل البسيطة ، ولا سيما أن التكنولوجيا تتطلب ملفين. جهاز إرسال وجهاز استقبال ، يولدان معًا مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا بتيار غير ثابت. في المقابل ، يحث هذا المجال جهدًا في ملف الاستقبال ؛ يمكن استخدامه لتشغيل جهاز محمول أو شحن بطارية.

إذا قمت بتوجيه تيار كهربائي عبر سلك ، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دائري حول الكابل. على الرغم من حقيقة أن المجال المغناطيسي يؤثر على كل من الحلقة والملف ، إلا أنه يظهر بشكل أكثر وضوحًا على الكابل. عندما نأخذ الملف الثاني من السلك ، والذي لا يستقبل التيار الكهربائي المار عبره ، والمكان الذي نضع فيه الملف في المجال المغناطيسي للملف الأول ، فإن التيار الكهربائي من الملف الأول سينتقل عبر المغناطيس المجال ومن خلال الملف الثاني ، مما يؤدي إلى إنشاء اقتران استقرائي.

خذ فرشاة أسنان كهربائية كمثال. في ذلك ، يتم توصيل الشاحن بمأخذ يرسل تيارًا كهربائيًا إلى سلك ملفوف داخل الشاحن ، مما ينتج عنه مجال مغناطيسي. يوجد ملف ثانٍ داخل فرشاة الأسنان ، عندما يبدأ التيار في التدفق ، وبفضل MF المتشكل ، تبدأ الفرشاة في الشحن دون توصيلها المباشر بمصدر الطاقة 220 فولت.

قصة

تم اقتراح نقل الطاقة اللاسلكية كبديل لنقل وتوزيع الخطوط الكهربائية لأول مرة بواسطة نيكولا تيسلا. في عام 1899 ، أدخلت تسلا الإرسال اللاسلكي لتشغيل مجال من مصابيح الفلورسنت على بعد خمسة وعشرين ميلاً من مصدر طاقة دون استخدام الأسلاك. ولكن في ذلك الوقت ، كان من الأرخص توصيل 25 ميلاً من الأسلاك النحاسية بدلاً من بناء مولدات الطاقة الخاصة التي تتطلبها خبرة تسلا. لم يُمنح براءة اختراع أبدًا ، لكن الاختراع ظل في سلة المهملات العلمية.

بينما كان Tesla أول شخص كان قادرًا على إظهار الإمكانيات العملية للاتصال اللاسلكي في عام 1899 ، اليوم ، هناك عدد قليل جدًا من الأجهزة المعروضة للبيع ، وهذه هي الفرش اللاسلكية وسماعات الرأس وشواحن الهاتف والمزيد.

التكنولوجيا اللاسلكية

يتضمن نقل الطاقة اللاسلكية نقل الطاقة الكهربائية أو الطاقة عبر مسافة بدون أسلاك. وبالتالي ، فإن التكنولوجيا الأساسية تكمن في مفاهيم الكهرباء والمغناطيسية والكهرومغناطيسية.

المغناطيسية

إنها قوة أساسية للطبيعة تجعل أنواعًا معينة من المواد تجذب أو تنافر بعضها البعض. المغناطيس الدائم الوحيد هو أقطاب الأرض. يولد تيار التدفق في الحلقة مجالات مغناطيسية تختلف عن المجالات المغناطيسية المتذبذبة في السرعة والوقت المستغرق لتوليد التيار المتردد (AC). تظهر القوى التي تظهر في هذه الحالة في الرسم البياني أدناه.

هكذا تظهر المغناطيسية

الكهرومغناطيسية هي الاعتماد المتبادل بين المجالات الكهربائية والمغناطيسية المتناوبة.

الحث المغناطيسي

إذا كانت الحلقة الموصلة متصلة بمصدر طاقة تيار متردد ، فسوف تولد مجالًا مغناطيسيًا متذبذبًا داخل الحلقة وحولها. إذا كانت الحلقة الموصلة الثانية قريبة بدرجة كافية ، فسوف تلتقط بعضًا من هذا المجال المغناطيسي المتذبذب ، والذي بدوره يولد أو يحفز تيارًا كهربائيًا في الملف الثاني.

فيديو: كيف يحدث النقل اللاسلكي للكهرباء

وبالتالي ، هناك نقل كهربائي للطاقة من دورة أو ملف إلى آخر ، وهو ما يعرف بالحث المغناطيسي. تستخدم أمثلة على هذه الظاهرة في المحولات والمولدات الكهربائية. يعتمد هذا المفهوم على قوانين فاراداي للحث الكهرومغناطيسي. هناك ، يجادل بأنه عندما يكون هناك تغيير في التدفق المغناطيسي المتصل بالملف بواسطة EMF المستحث في الملف ، فإن الكمية تساوي ناتج عدد لفات الملف ومعدل تغير التدفق .

القابض السلطة

يعد هذا الجزء ضروريًا عندما يتعذر على أحد الأجهزة نقل الطاقة إلى جهاز آخر.

يتم إنشاء الاقتران المغناطيسي عندما يكون المجال المغناطيسي لجسم ما قادرًا على إحداث تيار كهربائي بأجهزة أخرى في مجال وصوله.

يقال أن جهازين يقترنان بالحث المتبادل ، أو مقترنان مغناطيسيًا ، عندما يتم تصميمهما بحيث يتغير التيار بينما يحث أحد السلكين جهدًا عند طرفي السلك الآخر من خلال الحث الكهرومغناطيسي. هذا بسبب الحث المتبادل

تكنولوجيا

مبدأ الاقتران الاستقرائي

تم تصميم جهازين ، مقترنين بشكل متبادل أو مقترن مغناطيسيًا ، بحيث يتم إنتاج تغيير في التيار بينما يحفز أحد الأسلاك جهدًا في نهايات السلك الآخر عن طريق الحث الكهرومغناطيسي. هذا بسبب الحث المتبادل.
يُفضل التوصيل الاستقرائي نظرًا لقدرته على العمل لاسلكيًا بالإضافة إلى مقاومته للصدمات.

الاقتران الحثي الرنان هو مزيج من الاقتران الاستقرائي والرنين. باستخدام مفهوم الرنين ، يمكن جعل جسمين يعملان بشكل مستقل عن إشارات بعضهما البعض.

كما ترون من الرسم البياني أعلاه ، يوفر الرنين محاثة الملف. المكثف متصل بالتوازي مع الملف. ستنتقل الطاقة ذهابًا وإيابًا بين المجال المغناطيسي المحيط بالملف والمجال الكهربائي حول المكثف. هنا ، ستكون خسائر الإشعاع ضئيلة.

هناك أيضًا مفهوم الاتصال اللاسلكي المؤين.

يمكن تحقيقه أيضًا ، ولكن هناك حاجة إلى مزيد من الجهد هنا. هذه التقنية موجودة بالفعل في الطبيعة ، ولكن لا تكاد توجد أي فائدة لتنفيذها ، لأنها تحتاج إلى مجال مغناطيسي عالي ، من 2.11 م / م. تم تطويره من قبل العالم اللامع ريتشارد فولراس ، مطور مولد الدوامة ، الذي يرسل وينقل الطاقة الحرارية عبر مسافات كبيرة ، على وجه الخصوص بمساعدة جامعين خاصين. أبسط مثال على مثل هذا الاتصال هو البرق.

إيجابيات وسلبيات

بالطبع ، هذا الاختراع له مزايا وعيوب على التقنيات السلكية. نقترح النظر فيها.

تشمل المزايا ما يلي:

1. الغياب التام للأسلاك
2. لا حاجة لإمدادات الطاقة ؛
3. يتم التخلص من الحاجة إلى البطارية ؛
4. يتم نقل الطاقة بشكل أكثر كفاءة ؛
5. مطلوب صيانة أقل بشكل ملحوظ.

تشمل العيوب ما يلي:

• المسافة محدودة
• المجالات المغناطيسية ليست آمنة للبشر ؛
• النقل اللاسلكي للكهرباء ، باستخدام أفران الميكروويف أو نظريات أخرى ، غير عملي عمليا في المنزل بأيديكم ؛
• تكاليف تركيب عالية.

عندما قدمت شركة Apple أول شاحن لاسلكي لها للهواتف المحمولة والأدوات الذكية ، رأى الكثيرون في ذلك ثورة وقفزة هائلة إلى الأمام في نقل الطاقة اللاسلكية.

لكن هل كانوا روادًا ، أو حتى قبلهم ، هل تمكن أحدهم من فعل شيء مشابه ، على الرغم من عدم وجود تسويق مناسب وعلاقات عامة؟ علاوة على ذلك ، اتضح أنه كان هناك وقت طويل جدًا ، وكان هناك العديد من هؤلاء المخترعين.

لذا في عام 1893 ، أظهر نيكولا تيسلا الشهير للجمهور المذهول وهج مصابيح الفلورسنت. على الرغم من حقيقة أنهم كانوا جميعًا لاسلكيًا.

الآن يمكن تكرار مثل هذه الحيلة من قبل أي تلميذ يخرج إلى حقل مفتوح ويقف بمصباح فلورسنت تحت خط جهد عالي من 220 كيلو فولت وما فوق.

بعد ذلك بقليل ، تمكنت Tesla بالفعل من إضاءة مصباح فوسفوري متوهج بنفس الطريقة اللاسلكية.

في روسيا عام 1895 ، عرض أ. بوبوف أول جهاز استقبال لاسلكي في العالم قيد التشغيل. ولكن بشكل عام ، يعد هذا أيضًا نقلًا لاسلكيًا للطاقة.

السؤال الأهم وفي نفس الوقت مشكلة تقنية الشحن اللاسلكي بالكامل وما شابهها تكمن في نقطتين:

• إلى أي مدى يمكن أن تنتقل الكهرباء بهذه الطريقة

• وكم

أولاً ، دعنا نتعرف على الطاقة التي تمتلكها الأجهزة والأجهزة المنزلية من حولنا. على سبيل المثال ، يتطلب الهاتف أو الساعة الذكية أو الكمبيوتر اللوحي حدًا أقصى من 10-12 واط.

الكمبيوتر المحمول لديه طلبات أكثر - 60-80 واط. يمكن مقارنتها بمتوسط ​​لمبة الإضاءة المتوهجة. لكن الأجهزة المنزلية ، وخاصة أدوات المطبخ ، تستهلك بالفعل عدة آلاف من الواط.

لذلك ، من المهم جدًا عدم المبالاة في عدد مآخذ المطبخ.

إذن ما هي طرق وطرق نقل الكهرباء دون استخدام الكابلات أو أي موصلات أخرى اخترعتها البشرية على مر السنين. والأهم من ذلك ، لماذا لم يتم إدخالهم بنشاط في حياتنا كما نود.

خذ نفس أدوات المطبخ. دعونا نلقي نظرة فاحصة.

نقل الطاقة من خلال الملفات

أسهل طريقة للقيام بذلك هي استخدام المحرِّضات.

المبدأ هنا بسيط للغاية. يتم أخذ ملفين ووضعهما بالقرب من بعضهما البعض. واحد منهم يعمل بالطاقة. الآخر يلعب دور المتلقي.

عندما يتم تعديل أو تغيير التيار في مصدر الطاقة ، يتغير التدفق المغناطيسي على الملف الثاني أيضًا تلقائيًا. كما تقول قوانين الفيزياء ، سوف تظهر المجالات الكهرومغناطيسية وسيعتمد بشكل مباشر على معدل تغير هذا التدفق.

يبدو أن كل شيء بسيط. لكن العيوب تفسد صورة قوس قزح بأكملها. هناك ثلاث سلبيات:

• طاقة منخفضة

بهذه الطريقة ، لن تقوم بنقل كميات كبيرة ولن تتمكن من توصيل أجهزة قوية. وإذا حاولت القيام بذلك ، فقم فقط بتعويم كل اللفات.

• مسافة قصيرة

لا تفكر حتى في نقل الكهرباء لعشرات أو مئات الأمتار هنا. هذه الطريقة لها تأثير محدود.

لفهم مدى سوء كل شيء ماديًا ، خذ مغنطيسين وقم بتقدير المسافة التي تحتاجها لفصلهما حتى لا ينجذابا أو ينفرا عن بعضهما البعض. هذا هو نفس الكفاءة مع الملفات.

بالطبع ، يمكنك أن تدبر وتتأكد من أن هذين العنصرين قريبان دائمًا من بعضهما البعض. على سبيل المثال ، سيارة كهربائية وطريق شحن خاص.

ولكن في أي مقادير سينتج عن بناء مثل هذه الطرق السريعة.

• انخفاض الكفاءة

مشكلة أخرى هي الكفاءة المنخفضة. لا تتجاوز 40٪. اتضح أنه لا يمكنك نقل الكثير من الطاقة الكهربائية لمسافات طويلة بهذه الطريقة.

أشار نفس N. Tesla إلى هذا مرة أخرى في عام 1899. في وقت لاحق ، انتقل إلى التجارب مع كهرباء الغلاف الجوي ، على أمل إيجاد حل للمشكلة فيها.

ومع ذلك ، بغض النظر عن مدى عدم جدوى كل هذه الأشياء ، فبمساعدتهم لا يزال بإمكانك ترتيب عروض ضوئية وموسيقى جميلة.

أو لإعادة شحن الأجهزة أكثر بكثير من الهواتف. على سبيل المثال الدراجات الكهربائية.

نقل طاقة الليزر

لكن كيف تنقل المزيد من الطاقة لمسافة أكبر؟ فكر ، في أي الأفلام نرى هذه التكنولوجيا كثيرًا.

أول ما يتبادر إلى الذهن حتى بالنسبة للطالب هو حرب النجوم وأشعة الليزر والضوء الضوئي.

بالطبع ، بمساعدتهم ، يمكنك نقل كمية كبيرة من الطاقة الكهربائية عبر مسافات مناسبة جدًا. لكن مرة أخرى ، هناك مشكلة صغيرة تفسد كل شيء.

لحسن الحظ بالنسبة لنا ، ولكن لسوء الحظ بالنسبة لليزر ، هناك جو على الأرض. وهي تبلل جيدًا وتستهلك معظم الطاقة الكاملة لإشعاع الليزر. لذلك ، مع هذه التكنولوجيا تحتاج إلى الذهاب إلى الفضاء.

كانت هناك أيضًا محاولات وتجارب على الأرض لاختبار وظائف هذه الطريقة. ناسا استضافت حتى مسابقة لنقل الطاقة اللاسلكية بالليزر بمجموعة جوائز تقل قليلاً عن مليون دولار.

في النهاية ، فاز Laser Motive. نتيجتهم المظفرة هي كيلومتر واحد و 0.5 كيلو واط من القدرة المنقولة المستمرة. ومع ذلك ، فقد العلماء أثناء عملية الانتقال 90٪ من الطاقة الأصلية.

لكن مع ذلك ، حتى مع كفاءة تصل إلى عشرة بالمائة ، اعتُبرت النتيجة ناجحة.

تذكر أن المصباح الكهربائي البسيط يحتوي على طاقة أقل فائدة ، والتي تذهب مباشرة إلى الضوء. لذلك ، من المربح صنع سخانات الأشعة تحت الحمراء منها.

الميكروويف

ألا توجد حقًا طريقة عمل أخرى لنقل الكهرباء لاسلكيًا؟ نعم ، وقد تم اختراعه حتى قبل المحاولات وألعاب الأطفال في حرب النجوم.

اتضح أن أفران الميكروويف الخاصة بطول 12 سم (تردد 2.45 جيجا هرتز) ، كما كانت ، شفافة للغلاف الجوي ولا تتداخل مع انتشارها.

مهما كان الطقس سيئًا ، عند الإرسال باستخدام أجهزة الميكروويف ، ستخسر خمسة بالمائة فقط! لكن لهذا ، عليك أولاً تحويل التيار الكهربائي إلى أفران ميكروويف ، ثم التقاطها وإعادتها إلى حالتها الأصلية.

لقد حل العلماء المشكلة الأولى منذ زمن طويل. لقد اخترعوا جهازًا خاصًا لهذا الغرض وأطلقوا عليه اسم مغنطرون.

علاوة على ذلك ، تم القيام بذلك بشكل احترافي وآمن لدرجة أن كل واحد منكم لديه مثل هذا الجهاز في المنزل اليوم. اذهب إلى المطبخ وألق نظرة على الميكروويف الخاص بك.

لديها نفس المغنطرون من الداخل بكفاءة 95٪.

ولكن إليكم كيفية القيام بالتحويل العكسي؟ وهنا تم تطوير طريقتين:

• أمريكي

• السوفياتي

في الولايات المتحدة ، في الستينيات ، اخترع العالم دبليو براون هوائيًا يؤدي المهمة المطلوبة. أي أنه حوّل الإشعاع الساقط إلى تيار كهربائي.

حتى أنه أطلق عليها اسمه - rectenna.

بعد الاختراع ، اتبعت التجارب. وفي عام 1975 بمساعدة ريجينا ، تم نقل ما يصل إلى 30 كيلو وات من الطاقة واستلامها على مسافة تزيد عن كيلومتر واحد. كانت خسائر النقل 18٪ فقط.

بعد نصف قرن تقريبًا ، لم يستطع أحد تجاوز هذه التجربة حتى الآن. يبدو أنه تم العثور على الطريقة ، فلماذا لم يتم إطلاق هذه المستطيلات في الجماهير؟

وهنا تظهر العيوب مرة أخرى. تم تجميع المستقيمات على أساس أشباه الموصلات المصغرة. العملية العادية بالنسبة لهم تنقل فقط بضع واط من الطاقة.

وإذا كنت ترغب في نقل عشرات أو مئات كيلوواط ، فاستعد لتجميع الألواح العملاقة.

وهنا تظهر الصعوبات نفسها التي لا يمكن حلها. أولاً ، إنه إعادة إشعاع.

لن تفقد بعضًا من طاقتك بسبب ذلك فحسب ، بل لن تتمكن أيضًا من الاقتراب من الألواح دون أن تفقد صحتك.

الصداع الثاني هو عدم استقرار أشباه الموصلات في الألواح. يكفي حرق واحد بسبب الحمل الزائد الصغير ، والباقي يفشل مثل الانهيار الجليدي ، مثل أعواد الثقاب.

في الاتحاد السوفياتي ، كان كل شيء مختلفًا إلى حد ما. لم يكن عبثًا أن اقتنع جيشنا بأنه حتى مع حدوث انفجار نووي ، فإن جميع المعدات الأجنبية ستفشل على الفور ، لكن المعدات السوفيتية لن تفعل ذلك. السر كله في المصابيح.

في جامعة موسكو الحكومية ، قام اثنان من علمائنا ، V. Savin و V. Vanke ، بتصميم ما يسمى بمحول طاقة السيكلوترون. لها حجم مناسب ، حيث يتم تجميعها على أساس تقنية الأنبوب.

ظاهريًا ، يشبه الأنبوب طوله 40 سم وقطره 15 سم. كفاءة وحدة المصباح هذه أقل قليلاً من تلك الخاصة بقطعة أشباه الموصلات الأمريكية - تصل إلى 85٪.

ولكن على عكس كاشفات أشباه الموصلات ، فإن محول طاقة السيكلوترون له عدد من المزايا المهمة:

• الموثوقية

• قوة عالية

• مقاومة الحمل الزائد

• لا إعادة الإشعاع

• تكلفة تصنيع منخفضة

ومع ذلك ، على الرغم من كل ما سبق ، فإن أساليب أشباه الموصلات لتنفيذ المشروع تعتبر متقدمة في جميع أنحاء العالم. هناك أيضا عنصر الموضة هنا.

بعد الظهور الأول لأشباه الموصلات ، بدأ الجميع فجأة في التخلي عن تقنية الأنابيب. لكن الاختبارات العملية تظهر أن هذا هو النهج الخاطئ في كثير من الأحيان.

بالطبع ، الهواتف المحمولة الأنبوبية التي يبلغ وزنها 20 كجم أو أجهزة الكمبيوتر التي تشغل غرفًا كاملة لا تهم أي شخص.

لكن في بعض الأحيان فقط الأساليب القديمة التي أثبتت جدواها يمكن أن تساعدنا في المواقف اليائسة.

نتيجة لذلك ، لدينا اليوم ثلاثة احتمالات لنقل الطاقة بدون أسلاك. أول ما تم اعتباره محدودًا بالمسافة والقوة.

لكن هذا يكفي تمامًا لشحن بطارية الهاتف الذكي أو الجهاز اللوحي أو أي شيء أكبر. على الرغم من أن الكفاءة صغيرة ، إلا أن الطريقة لا تزال تعمل.

بدأ أول واحد بشكل مشجع للغاية. في عام 2000 ، في جزيرة ريونيون ، نشأت الحاجة إلى النقل المستمر بمقدار 10 كيلوواط من الطاقة على مسافة كيلومتر واحد.

لم تسمح التضاريس الجبلية والنباتات المحلية بوضع خطوط الكهرباء العلوية أو الكابلات هناك.

تم تنفيذ جميع التحركات على الجزيرة حتى هذه النقطة حصريًا بواسطة طائرات الهليكوبتر.

لحل المشكلة ، تم تجميع أفضل العقول من مختلف البلدان معًا في فريق واحد. بما في ذلك أولئك الذين تم ذكرهم سابقًا في المقالة ، علماءنا من جامعة موسكو الحكومية V. Vanke و V. Savin.

ومع ذلك ، في الوقت الذي كان من المفترض أن يبدأ فيه التنفيذ العملي وبناء محولات ومستقبلات الطاقة ، تم تجميد المشروع وإيقافه. ومع بداية الأزمة في عام 2008 ، تم التخلي عنها تمامًا.

في الواقع ، هذا مسيء للغاية ، حيث أن العمل النظري هناك كان هائلاً وجدير بالتنفيذ.

المشروع الثاني يبدو أكثر جنونا من الأول. ومع ذلك ، يتم تخصيص أموال حقيقية لذلك. تم التعبير عن الفكرة نفسها في عام 1968 من قبل فيزيائي من الولايات المتحدة الأمريكية P. Glazer.

اقترح في ذلك الوقت فكرة غير طبيعية تمامًا - لوضع قمر صناعي ضخم في مدار ثابت بالنسبة للأرض على ارتفاع 36000 كيلومتر فوق الأرض. ضع الألواح الشمسية عليها لتجمع الطاقة الحرة للشمس.

ثم يجب تحويل كل هذا إلى شعاع من موجات الميكروويف ونقله إلى الأرض.

نوع من "نجم الموت" في حقائقنا الأرضية.

على الأرض ، يجب أن يتم التقاط الشعاع بهوائيات عملاقة وتحويلها إلى كهرباء.

كم يجب أن تكون هذه الهوائيات ضخمة؟ تخيل أنه إذا كان قطر القمر الصناعي كيلومترًا واحدًا ، فيجب أن يكون جهاز الاستقبال على الأرض أكبر بخمس مرات - 5 كيلومترات (حجم حلقة الحديقة).

لكن الحجم ليس سوى جزء صغير من المشكلة. بعد كل الحسابات ، اتضح أن مثل هذا القمر الصناعي سيولد 5 جيجاواط من الكهرباء. عند الوصول إلى الأرض ، سيبقى 2 جيجاوات فقط. على سبيل المثال ، توفر محطة الطاقة الكهرومائية كراسنويارسك 6 جيجاوات.

لذلك ، تم النظر في فكرته وحسابها ووضعها جانباً ، لأن كل شيء في البداية وصل إلى السعر. وصلت تكلفة مشروع الفضاء في تلك الأيام إلى تريليون دولار.

لكن العلم لحسن الحظ لا يزال قائما. التقنيات تتحسن وتصبح أرخص. العديد من البلدان تقوم بالفعل بتطوير مثل هذه المحطة الفضائية الشمسية. على الرغم من أنه في بداية القرن العشرين ، كان هناك شخص عبقري واحد فقط كافيًا لنقل الكهرباء لاسلكيًا.

انخفض السعر الإجمالي للمشروع من السعر الأولي إلى 25 مليار دولار. يبقى السؤال - هل سنرى تنفيذه في المستقبل القريب؟

لسوء الحظ ، لن يعطيك أحد إجابة واضحة. يتم إجراء الأسعار فقط للنصف الثاني من هذا القرن. لذلك ، في الوقت الحالي ، لنكن راضين عن أجهزة الشحن اللاسلكية للهواتف الذكية ونأمل أن يتمكن العلماء من زيادة كفاءتهم. حسنًا ، أو في النهاية ، سيولد نيكولا تيسلا الثاني على الأرض.