1820 m. André Marie Ampere atrastas elektros srovių sąveikos dėsnis padėjo pagrindą tolesnei elektros ir magnetizmo mokslo plėtrai. Po 11 metų Michaelas Faradėjus eksperimentiškai nustatė, kad kintantis magnetinis laukas, kurį sukuria elektros srovė, gali sukelti elektros srovę kitame laidininke. Taip buvo sukurtas pirmasis elektros transformatorius.
1864 m. Džeimsas Clerkas Maxwellas galutinai susistemino Faradėjaus eksperimentinius duomenis, suteikdamas jiems tikslių matematinių lygčių formą, kurios dėka buvo sukurtas klasikinės elektrodinamikos pagrindas, nes šios lygtys apibūdino elektromagnetinio lauko santykį su elektros srovėmis ir krūviais, o elektromagnetinių bangų buvimas turėjo būti to padarinys.
- „Salik.biz“
1888 m. Heinrichas Hertzas eksperimentiškai patvirtino Maksvelo numatytų elektromagnetinių bangų egzistavimą. Jo kibirkšties siųstuvas su „Rumkorf“ritės smulkintuvu galėjo skleisti iki 0,5 gigaherco elektromagnetines bangas, kurias galėjo priimti keli imtuvai, suderinti su rezonansu su siųstuvu.
Imtuvai galėjo būti išdėstyti iki 3 metrų atstumu, o kai siųstuve atsirado kibirkštis, imtuvuose atsirado kibirkščių. Taip buvo atlikti pirmieji bevielio elektros energijos perdavimo, naudojant elektromagnetines bangas, eksperimentai.
1891 m. Nikola Tesla, tyrinėdama kintamąsias aukštos įtampos ir aukšto dažnio sroves, padarė išvadą, kad konkrečiais tikslais yra nepaprastai svarbu pasirinkti tiek siųstuvo bangos ilgį, tiek darbinę įtampą, ir visai nebūtina, kad dažnis būtų per didelis.
Mokslininkas pažymi, kad apatinė dažnių ir įtampų riba, kuria jam tuo metu pavyko pasiekti geriausius rezultatus, buvo nuo 15 000 iki 20 000 virpesių per sekundę esant 20 000 voltų potencialui. „Tesla“gavo aukšto dažnio ir aukštos įtampos srovę, naudodama svyruojančią kondensatoriaus iškrovą (žr. „Tesla“transformatorių). Jis pastebėjo, kad tokio tipo elektrinis siųstuvas yra tinkamas tiek šviesai gaminti, tiek elektros energijai perduoti, kad būtų skleidžiama šviesa.
Reklaminis vaizdo įrašas:
1891–1894 m. Mokslininkas pakartotinai demonstravo belaidį perdavimą ir vakuuminių vamzdžių švytėjimą aukšto dažnio elektrostatiniame lauke, kartu pažymėdamas, kad elektrostatinio lauko energiją sugeria lempa, paversdama šviesa, ir elektromagnetinio lauko energiją, naudojamą elektromagnetinei indukcijai, kad gautumėte panašų. rezultatas dažniausiai atsispindi, ir tik nedidelė jo dalis virsta šviesa.
Net ir naudojant rezonansą, kai perduodama naudojant elektromagnetines bangas, nemažas elektros energijos kiekis negali būti perduodamas, teigė mokslininkas. Jo tikslas per šį darbo laiką buvo belaidžiu būdu perduoti didelį kiekį elektros energijos.
Iki 1897 m., Lygiagrečiai su „Tesla“darbu, elektromagnetinių bangų tyrimus atliko Jagdišas Bočė Indijoje, Aleksandras Popovas Rusijoje ir Guglielmo Marconi Italijoje.
Po viešų „Tesla“paskaitų Jagdišas Bočė kalbėjo 1894 m. Lapkričio mėn. Kalkutoje demonstruodamas belaidį elektros energijos perdavimą, kur jis uždegė kulkosvaidžius, perduodamas elektros energiją per atstumą.
Po Bočės, būtent 1895 m. Balandžio 25 d., Aleksandras Popovas, naudodamas Morzės kodą, perdavė pirmąjį radijo pranešimą, ir ši data (gegužės 7 d., Naujas stilius) dabar kasmet minima Rusijoje kaip „Radijo diena“.
1896 m., Kai Marconi atvyko į Didžiąją Britaniją, jis pademonstravo savo aparatą perduodamas signalą Morzės kodu 1,5 kilometro atstumu nuo Londono pašto stogo iki kito pastato. Po to jis patobulino savo išradimą ir galėjo perduoti signalą Solsberio lyguma jau 3 kilometrų atstumu.
„Tesla“1896 m. Sėkmingai perduoda ir priima signalus maždaug 48 kilometrų atstumu tarp siųstuvo ir imtuvo. Tačiau nė vienam iš tyrėjų nepavyko perduoti nemažo elektros energijos kiekio dideliu atstumu.
1899 m. Eksperimentuodamas Kolorado Springse, Tesla rašė: „Indukcijos metodo nenuoseklumas yra milžiniškas, palyginti su žemės ir oro įkrovimo metodu“. Tai bus mokslininko tyrimų, kurių tikslas - perduoti elektrą dideliais atstumais nenaudojant laidų, pradžia. 1900 m. Sausio mėn. Tesla savo dienoraštyje rašys apie sėkmingą energijos perkėlimą į ritę, „vykdomą lauke“, iš kurios buvo maitinama lempa.
O didžiausia grandiozinė mokslininko sėkmė bus 1903 m. Birželio 15 d. Wardencliffe bokšto, esančio Long Islandijoje, paleidimas, skirtas dideliais kiekiais perduoti elektros energiją dideliais kiekiais be laidų. Įžeminta rezonansinio transformatoriaus apvija, papildyta variniu sferiniu kupolu, turėjo sužadinti žemės užtaisą ir laidžius oro sluoksnius, kad taptų didelės rezonansinės grandinės elementu.
Taigi mokslininkui pavyko įtaisyti 200 50 vatų lempų maždaug 40 kilometrų atstumu nuo siųstuvo. Tačiau, remiantis ekonominiu pagrįstumu, projekto finansavimą sustabdė „Morgan“, kuris nuo pat pradžių investavo pinigus į projektą siekdamas gauti belaidį ryšį, o laisvos energijos perdavimas pramoniniu mastu per atstumą, kaip verslininkui, kategoriškai jo netenkino. 1917 m. Bokštas, skirtas bevieliam elektros energijos perdavimui, buvo sunaikintas.
Daugiau apie Nikola Tesla eksperimentus skaitykite čia: Rezonansinis belaidžio elektros energijos perdavimo būdas, kurį sukūrė Nikola Tesla.
Kiek vėliau, 1961–1964 m., Mikrobangų elektronikos ekspertas Williamas Brownas JAV eksperimentavo su energijos perdavimo mikrobangų spinduliais keliais.
1964 m. Jis pirmą kartą išbandė įrenginį (sraigtasparnio modelį), galintį priimti ir panaudoti mikrobangų pluošto energiją nuolatinės srovės pavidalu, dėka antenos matricos, susidedančios iš pusiau bangų dipolių, kurių kiekviena yra pakrauta labai efektyviais Schottky diodais. Jau 1976 m. Williamas Brownas 1,6 km atstumu perdavė 30 kW galios mikrobangų pluoštą, kurio efektyvumas viršijo 80%.
2007 m. Profesorės Marinos Solyachich vadovaujamai Masačusetso technologijos instituto tyrimų grupei pavyko belaidžiu būdu perduoti energiją 2 metrų atstumu. Perduotos galios pakako 60 vatų lemputei maitinti.
Jų technologija (vadinama „WiTricity“) pagrįsta elektromagnetinio rezonanso reiškiniu. Siųstuvas ir imtuvas yra dvi varinės ritės, kurių skersmuo yra 60 cm, kiekviena rezonuojanti tuo pačiu dažniu. Siųstuvas yra prijungtas prie energijos šaltinio, o imtuvas yra prijungtas prie kaitrinės lempos. Kilpos suderintos iki 10 MHz. Imtuvas tokiu atveju gauna tik 40–45% perduodamos elektros energijos.
Maždaug tuo pačiu metu „Intel“demonstravo panašią belaidžio energijos perdavimo technologiją.
2010 m. Kinijos namų apyvokos prietaisų gamintojas „Haier Group“pristatė savo unikalų produktą „CES 2010“- visiškai belaidžiu LCD televizoriumi, paremtu šia technologija.
Andrejus Povny