מֵידָע

העברת כוח אינדוקטיבית

העברת כוח אינדוקטיבית

הרעיון הבסיסי או הטכנולוגיה העומדת מאחורי טעינת סוללות אלחוטיות היא זו של העברת כוח אינדוקטיבי.

העברת כוח אינדוקטיבי מאפשרת לחבר את הכוח מזרם חילופין במעגל אחד ממעגל אחד למשנהו.

מכיוון שלא נדרשים חוטים להעברה בין מעגלים, העברת כוח אינדוקטיבית היא סוג של טכנולוגיה ללא חוטים.

יסודות להעברת כוח אינדוקטיבי

כפי שהשם מרמז, מערכת העברת כוח אינדוקטיבית משתמשת בזיווג אינדוקטיבי בין שני מעגלים כבסיס פעולתה. המערכת מהווה למעשה שנאי דו-חלקי - היסוד העיקרי שנמצא בתוך אלמנט המקור לחשמל, והמשני שנמצא בתוך הפריט שבו יש לטעון את הסוללות.

המעגלים הראשוניים והמשניים המצוידים הם בצורת סלילים להגדלת השדה המגנטי של המעגלים.

באופן זה, סליל המשדר עובר דרכו זרם היוצר שדה מגנטי. זה מצורף לסליל המשני, וכאשר יש שינוי בזרם העיקרי של המשדר, זה גורם למתח בסליל המשני או בסליל המקלט.

לאחר מכן ניתן להשתמש במתח המושרה במקלט או בסליל המשני להפעלת מטען סוללות או מעגלים אחרים כנדרש.

יעילות העברת כוח אינדוקטיבית

היעילות של כל מערכת העברת כוח אינדוקטיבית תלויה במספר גורמים כולל צימוד, k בין המשרנים וגורם האיכות שלהם. בתורם אלה תלויים במגוון גורמים אחרים, כולל:

  • מידות משרן: ליחס הקוטרים של הסלילים, D2 / D1 יש השפעה ישירה על הצימוד. יש לזה השפעה מכיוון שעבור צימוד מרבי כל קווי הזרימה המגנטית צריכים לעבור דרך הראשית והזוג אל תוך הסליל המשני.
  • צורת משרן: שוב צורת הסלילים תשנה את רמת צימוד השטף המגנטי.
  • מרחק בין סלילים: למרחק בין שני הסלילים יש השפעה משמעותית על יעילות העברת הכוח האינדוקטיבית. כאשר הסלילים מתרחקים זה מזה, צימוד ההשראה מצטמצם במהירות מכיוון שמכונה אפקט שדה קרוב. בפועל ניתן להשיג רמות יעילות של 90% ויותר רק אם היחס בין מרחק לקוטר סליל הוא פחות מ- 0.1. כל דבר גדול מזה והיעילות של העברת הכוח ההשראה נופלים במהירות רבה.
  • התנגדות סליל: ההתנגדות בסלילים הראשוניים והמשניים תגרום להתפזרות הכוח כחום. זה נראה כירידה בפקטור Q או באיכות הסלילים במערכת

לאור האילוצים במערכות העברת הכוח האינדוקטואטיבי אם הן אמורות להשיג את רמת היעילות המקסימלית, המערכות המשמשות לעתים קרובות משלבות מחצלות שעליהן מונח הציוד שיש לטעון. בדרך זו סלילי ההשראה נשמרים קרוב מאוד וניתן להשיג את הצימוד המרבי.

תוכניות אחרות כמו אלה המשמשות למברשות שיניים חשמליות עובדות גם כן טוב. עם זאת עבור מערכות אלה מגבלות החלל בתוך הפריט הנייד שיש לחייב אינן קפדניות כל כך.

לכל יישום יהיו מגבלות ודרישות משלו. בהתאם לכך נעשה שימוש בסידורים מכניים שונים באזורים שונים.


צפו בסרטון: Traveling Waves: Crash Course Physics #17 (דֵצֶמבֶּר 2021).