誰(shuí)說(shuō)充電一定要接電線(xiàn)？只需讓手機和充電器“心電感應”一下，就能夠充電了！一同來(lái)知道“無(wú)線(xiàn)充電”的原理吧！每非必須幫手機、電腦，或許其他各種電器充電時(shí)，總是要接一條充電線(xiàn)，充電線(xiàn)一多，還常常接錯，實(shí)在非常費事。幸虧，現在越來(lái)越多的電子產(chǎn)品，開(kāi)端使用“無(wú)線(xiàn)充電”的技能了！只需高雅的將手機放在一個(gè)小小的、像杯墊一樣的東西上面，不用接線(xiàn)就能輕松充電，這么兇猛的科技背面是什么原理呢？讓我們一同來(lái)探求其間奧妙。
電與磁的交互作用
一般見(jiàn)到的無(wú)線(xiàn)充電，運用的是“電流磁效應”和“電磁感應”的原理。1819 年，丹麥科學(xué)家厄斯特觀(guān)察到一段導線(xiàn)上如果通有電流，四周將會(huì )發(fā)生磁場(chǎng)，能夠讓指北針偏轉。后人則進(jìn)一步發(fā)現，將導線(xiàn)圍成環(huán)狀，乃至繞成線(xiàn)圈，發(fā)生的磁場(chǎng)將會(huì )更強、更會(huì )集，這稱(chēng)為“電流磁效應”。
至于電磁感應，則是在 1831 年由法拉第發(fā)現的。讓一塊磁鐵或其他的磁場(chǎng)來(lái)歷接近一段沒(méi)有電流的線(xiàn)圈，線(xiàn)圈上就會(huì )發(fā)生“感應電流”，稱(chēng)為“電磁感應”。值得注意的是，電磁感應的建立條件是磁場(chǎng)要有“改動(dòng)”，例如磁鐵越來(lái)越接近 （越來(lái)越遠離其實(shí)也能夠）。外加磁場(chǎng)若是一直堅持不變，是不會(huì )有感應電流的。
總而言之，電流磁效應就是電流的活動(dòng)在四周發(fā)生磁場(chǎng)，電磁感應則是不斷改動(dòng)的外加磁場(chǎng)使線(xiàn)圈發(fā)生感應電流。
使用電磁感應來(lái)充電
這兩種物理現象同時(shí)運用，就能夠進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電?，F在的無(wú)線(xiàn)充電設備，都包括一個(gè)“充電座”，里邊其實(shí)正是線(xiàn)圈。將充電座接到家用插頭后，線(xiàn)圈周?chē)鷷?huì )由于電流磁效應而發(fā)生磁場(chǎng)。要充電的電子產(chǎn)品，里邊也都有一個(gè)線(xiàn)圈，當它接近充電座時(shí)，充電座的磁場(chǎng)將經(jīng)過(guò)電磁感應，在電子產(chǎn)品的線(xiàn)圈上發(fā)生感應電流。感應電流導引到電池，就完成了充電座和電子產(chǎn)品間的無(wú)線(xiàn)充電。
你可能會(huì )問(wèn)，磁場(chǎng)不是要改動(dòng)才干有電磁感應嗎？可是充電座與充電的目標間隔卻始終堅持不變，這樣為何會(huì )有電磁感應呢？本來(lái)，家用插座中流出的電是“交流電”，也就是說(shuō)電流的方向不斷的替換改動(dòng)，一會(huì )兒順著(zhù)流，一會(huì )兒反著(zhù)流。正由于如此，充電座線(xiàn)圈發(fā)生的磁場(chǎng)隨之不斷在改換方向，并非堅持不變，契合電磁感應的條件。
近來(lái)越來(lái)越多智能手機、平板電腦開(kāi)端供給無(wú)線(xiàn)充電的功用，可是不幸的是，它們充電的時(shí)分，只需離充電座的間隔稍遠一些，充電功率就會(huì )顯著(zhù)下降。即便是最新的技能，充電間隔也不能超過(guò) 5 公分，事實(shí)上，現在絕大部分能夠無(wú)線(xiàn)充電的移動(dòng)設備，都是要徹底平放在充電座上才干進(jìn)行，和想像中隨走隨充的無(wú)線(xiàn)充電仍有點(diǎn)不同。
使用共振拉長(cháng)充電間隔
為了添加無(wú)線(xiàn)充電的間隔與充電功率，科學(xué)家正在設法使用“磁共振”的原理進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電。在電路中參加一些電容、電感等特別的元件，恰當銜接后，會(huì )構成“諧振電路”。這就如同樂(lè )器行一定會(huì )有的調音東西──音叉一樣。輕敲音叉一次，它能夠繼續振蕩一段時(shí)間，相同的，對諧振電路時(shí)間短通電，電路中也會(huì )發(fā)生保持一段時(shí)間的信號。
音叉具有“共振”這種風(fēng)趣的物理性質(zhì)。每支音叉都有自己的發(fā)聲頻率，當一支音叉振蕩發(fā)聲時(shí)，若鄰近有另一支發(fā)聲頻率相同的音叉，即使它沒(méi)有直接遭到敲擊，也會(huì )跟著(zhù)振蕩。音叉的共振能夠說(shuō)達成了能量的傳遞。諧振電路也能夠共振，兩個(gè)振蕩頻率相同的諧振電路放在一同，其間一個(gè)開(kāi)端由于通電而震動(dòng)時(shí)，另一個(gè)電路也會(huì )跟著(zhù)震動(dòng)起來(lái)，“主動(dòng)”發(fā)生電流，電能就這樣被隔空傳送了。這樣的現象稱(chēng)為“磁共振”，用來(lái)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)充電，能夠讓充電間隔到達數公尺，功率也有所提高。僅有的困難就是，要將兩個(gè)電路調整到如出一轍的頻率，而且保持一段時(shí)間，并不是簡(jiǎn)單的事。
除了磁共振之外，也有科學(xué)家嘗試用雷射光的光能來(lái)充電，乃至是將電能經(jīng)過(guò)和家用的 Wifi 網(wǎng)路附近的電波頻段來(lái)傳送。希望這些技能的打破，能讓我們未來(lái)在充電時(shí)愈加便利！
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