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那没带数据线怎么办呢?别慌,咱还可以选择无线充电!比如上海地铁18号线上就贴心地设置了无线充电设备。那什么是无线充电?无线充电的原理是什么?无线充电要注意点什么呢?我们一起来看看~
什么是无线充电?
无线充电,也叫作无线电力传输,是一种将电力隔空传输至接收设备的技术
19世纪末,美国的“科学怪才”尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)提出了无线电能传输的设想,就此开启了无线电能传输技术研究的新世界。
2007年,麻省理工学院的Marin Soljacic等人利用磁耦合的方式传输60W的电能,点亮了2米外的一个灯泡,使得无线电能传输技术再次成为研究热点。
目前,无线电能传输技术已经被广泛应用在日常生活中,各式各样的无线充电手机、手表层出不穷。此外,它也可用于电动汽车、植入式医疗等领域为人们的生活带来诸多便利。
无线充电的原理是什么?
在物理学中,有个有趣的规律,可以简答地概括为:电生磁、磁生电。也就是说,电场和磁场能在一定条件下发生相互转换。
无线充电的基本原理就是基于这个规律。首先,无线充电器(功率发射器)的交流电源将电能转换为高频交流信号。然后,线圈将这个交流信号转化为磁场。这种磁场会在接收器的接收线圈中引起电磁感应,产生交流信号。最后,接收器的电路将交流信号转化为直流信号,供设备中的电池或电子元器件使用。
简单来说,就是无线充电器把电转化为磁,设备把磁转化为电,实现充电。
目前,无线充电技术有三个主要的发展方向:
辐射式无线充电:以电磁辐射形式进行远场充电,可以实现长距离充电;
耦合式无线充电:以电磁辐射形式进行近场充电,需要功率发射器与接收器线圈紧密耦合,只能实现接触式充电;这两种方向利用的就是上文提到的电场与磁场的转换。
超声波无线充电:与以上两种形式不同,超声波无线充电利用超声波换能器将电能转换为声能传输,接收端将声能转换回电能。但是这种技术仍有许多问题需要解决。
无线充电有哪些优缺点?
相较于传统的有线充电模式,无线充电最大的优点在于便捷性。无需插拔充电线,只需将设备轻轻一放,就可以实现充电。体验感超棒~另外,无线充电也更具安全性。充电线和插头的消失有效规避了充电线老化、插头漏电的问题,再也不怕触电啦!
可惜的是,无线充电也不是十全十美的!无线充电技术面临的一个问题就是充电效率低,速度慢。这是因为无线充电过程中,能量在空气中传播时,发生了损失。这部分能量会转化为热能,导致充电器和设备发热。相比之下,有线充电直接通过导线传递能量,损耗较少,充电速度更快。
此外,并不是所有的设备都支持无线充电,而且就算可以无线充电,也需要考虑充电器与设备之间的兼容性。所以说,无线充电的适用性还是有限的。
虽然理论上,有线充电的充电范围会受到充电线(或者电缆)长度的限制,而无线充电可以在更广的范围内充电,但目前手机、手表在充电时还是需要紧贴无线充电器。不过,相信随着技术的发展,无线充电的距离可以越来越长。说不定未来,电影《致命魔术》中远距离点亮灯泡的场景不是梦!