Saya membaca tentang Nikola Tesla hari ini (melalui Oatmeal ) dan membaca tentang Menara Wardenclyffe yang (antara lain) dimaksudkan untuk mengirimkan listrik secara nirkabel. Maafkan kenaifan dari pertanyaan itu, tetapi jika teknologi yang dapat mentransmisikan arus listrik secara nirkabel ditemukan lebih dari 100 tahun yang lalu, mengapa kita tidak menggunakan listrik nirkabel dalam kehidupan kita sehari-hari saat ini? Dengan kata lain, mengapa kita harus secara fisik menyambungkan perangkat listrik kita (telepon / komputer, dll) jika ada yang namanya listrik nirkabel? Jika ini masalah efisiensi / biaya maka saya akan membayangkan bahwa beberapa orang kaya masih tidak keberatan membayar ekstra, mengingat pemborosan, untuk kenyamanan tambahan.
Tolong jelaskan dalam istilah awam (meskipun jawaban sederhana sudah cukup).
sumber
Jawaban:
Saya menggunakan listrik nirkabel setiap hari.
Di sikat gigi saya:
Dan di ponsel saya:
Metode yang digunakan dalam perangkat saya disebut Pengisian Induktif . Saya berbicara lebih banyak tentang hal itu dalam jawaban saya untuk pertanyaan ini . Ini adalah bentuk transmisi energi yang paling umum dan paling praktis saat ini. Tetapi seperti banyak komentar telah dicatat, ini dianggap dekat transmisi lapangan. Dan dengan jarak efektif hanya beberapa milimeter, jaraknya sangat dekat.
The jumlah energi yang ditransfer dan efisiensi transfer dapat meningkat sedikit (meskipun masih dianggap dekat lapangan) dengan menambahkan sebuah kapasitor untuk masing-masing kumparan induktor dan tuning jaringan RLC yang dihasilkan memiliki faktor Q tinggi di frekuensi (resonansi) yang sama. Sebuah tim dari MIT melakukan penelitian untuk menggunakan resonansi induktif sebagai sistem transfer daya nirkabel.
Para peneliti telah membentuk perusahaan bernama WiTricity untuk mengembangkan teknologi lebih lanjut. Sementara mereka masih belum membawa produk ke pasar komersial, mereka telah membuat beberapa demonstrasi yang mengesankan :
Penting untuk dicatat bahwa jarak antara pemancar dan penerima memainkan faktor penting dalam menentukan berapa banyak energi yang dapat ditransfer dengan andal. Seperti yang dapat dilihat dalam makalah ini berdasarkan proyek MIT, peluruhan tegangan sehubungan dengan jarak antara kumparan adalah eksponensial:
Tetapi ada banyak metode lain seperti microwave dan laser yang mampu jarak jauh lebih besar. Namun, metode ini sangat terarah dan juga berlaku di area yang jauh lebih kecil daripada Menara Wardenclyffe yang diusulkan Tesla yang akan menjadi omnidirectional. Ada juga banyak faktor lain yang perlu dipertimbangkan ketika menerapkan salah satu metode ini:
Dan tentu saja ada metode "muatan tanah dan udara yang terganggu" yang digunakan oleh Tesla. Sejauh sistem Tesla berjalan, itu ditutup karena dana habis dan pasar saham jatuh . Adapun mengapa itu belum dicoba sejak itu, itu terutama karena sistem seperti itu tidak dapat diukur secara ketat. Oleh karena itu, perusahaan listrik tidak dapat mengenakan biaya per penggunaan dan menghasilkan banyak uang. Tanpa cara memonetisasi teknologinya, tidak ada investasi dalam penelitian dan pengembangan yang akan dilakukan. Lagipula itulah teori (konspirasi). Meskipun ada banyak alasan lain mengapa metode ini tidak layak atau hanya tidak akan berhasil.
Saya tidak dapat menemukan artikel dengan angka pasti untuk efisiensi. Tapi saya duga efisiensi adalah alasan utama Anda tidak melihat teknologi ini dalam penggunaan yang lebih luas. Namun, itu memang ada, orang-orang seperti saya (baca: tidak kaya) memang memiliki akses ke sana, dan itu bekerja dengan cukup baik.
Sunting:
Saya menemukan studi kasus yang dilakukan oleh Wireless Power Consortium, pembuat charger qi untuk ponsel saya, yang menyatakan (penekanan milik saya):
Jadi bagian kabel dari sistem mereka memiliki efisiensi 72% dan bagian nirkabel memiliki efisiensi 50%. Itu menggunakan metode induktif di mana kumparan terpisah beberapa milimeter. Bandingkan dengan WiTricity dari Joel yang menyatakan efisiensi 40% lebih dari 2 meter.
Faktor dalam biaya tambahan yang terkait dengan keliling ekstra dan komponen untuk sistem nirkabel dibandingkan dengan biaya panjang kawat tembaga dan Anda dapat melihat mengapa transfer energi nirkabel jarak jauh masih dianggap tidak praktis untuk penggunaan pasar massal.
sumber
Jika Anda memancarkan daya secara bola (sama di semua arah), daya yang diterima di ujung yang lain akan sebanding dengan persentase bola yang dicakup oleh penerima. Semakin jauh Anda dapatkan, semakin sedikit energi yang Anda tangkap untuk antena ukuran yang sama, sebanding dengan 1 / r ^ 2. Sisa energi dibuang ke ruang bebas. Ini adalah model yang disederhanakan secara besar-besaran, tentu saja. Jika Anda tahu di mana penerima berada Anda akan membuat arah pemancar, gunakan resonansi dll, tetapi Anda mendapatkan idenya. Energi nirkabel tidak secara ajaib menemukan jalannya ke receiver Anda dengan efisiensi 100%. Selain itu, Anda memiliki sirkuit konversi daya yang juga tidak 100% efisien.
Jika kirim & terima terpisah milimeter dan tingkat daya rendah, seperti pada sikat gigi atau dok telepon, maka efisiensi dapat ditoleransi dan daya yang hilang tidak perlu biaya banyak. Sikat gigi hanya berharga satu sen per tahun untuk biaya tetap, sehingga menukar biaya energi tambahan dengan produk anti air untuk lingkungan kamar mandi tidak sia-sia. Sebuah bantalan di bawah mobil listrik Anda mentransmisikan ribuan watt di atas tanah ground clearance akan menghabiskan puluhan dolar sebulan dalam biaya energi dibandingkan dengan mencolokkan. Mencoba untuk menjalankan pengering pakaian langsung dari menara perusahaan listrik di atas bukit mil jauhnya tidak akan berhasil.
Kita mungkin belum melihat daya nirkabel atau ambient menjadi populer untuk perangkat tertanam kecil, seperti mikrokontroler daya rendah yang memantau sesuatu. Jika konsumsi daya mikrokontroler menjadi cukup rendah, itu dapat berjalan terus menerus dari panel surya kecil, gulungan kawat seperti pada lencana RFID, perangkat piezoelektrik atau sebagainya. Energi dapat dipanen dari sinyal WiFi, panas, gerakan mekanis, atau cara lain yang tidak digunakan saat ini karena level daya terlalu rendah untuk berguna. Mentransmisikan data yang dikumpulkan melalui, katakanlah, Bluetooth LE membutuhkan lebih banyak energi daripada hanya menjalankan mikrokontroler, sehingga burst pengiriman harus pendek dan jarang, dengan beberapa penyimpanan energi (kapasitor) mengisi secara perlahan di antaranya. Ini adalah bidang microwatt atau mungkin nanowatt, jadi lupakan ponsel Anda terus terisi daya saat Anda berjalan-jalan.
sumber
Alasan kami tidak mendistribusikan daya seperti yang Tesla coba adalah karena tidak berfungsi. Ini pada dasarnya ide yang bodoh karena:
Seperti yang saya katakan, itu adalah ide bodoh, dan merupakan ide bodoh ketika Tesla mencobanya juga, karena beberapa persamaannya sendiri seharusnya mengatakan kepadanya.
sumber
Nasihat:
Tesla:
Tesla tidak bodoh!
:)
sumber
Saya membaca di suatu tempat dia menghentikannya karena takut efek fisik yang mungkin ditimbulkan sistem pada kita. Pada akhirnya, saya pikir jika dia mengatakan itu akan berhasil itu akan berhasil .... harus pergi dengan orang yang menemukan listrik seperti yang kita gunakan sampai hari ini .... dan radio ... dan x-ray .. terlalu buruk dia masih belum ada, kemajuan yang akan dia buat hari ini!
sumber