无线输电

无线输电技术是一种利用无线电技术传输电力能量的技术，目前尚在实验阶段。技术上，无线输电技术与无线电通讯中所用发射与接收技术并无本质区别。但是前者着眼于传输能量，而非附载于能量之上的信息。无线输电技术的最大困难在于无线电波的弥散与不期望的吸收与衰减, 打个比方,手机就是无线的,通过卫星来传播数据, 你可以想象, 当地球可以运行无线输电的时候,不单省却了输电电缆的成本，更可以免去输电时因电阻所致的损耗,主要由线圈组成,特性，是能够生产出既高频又低电流的「高压交流电」。这种「高频电流」可经由空气作远距离的「无线传电」达至另一个「接收器」处，并且对人体绝无不良影响,不仅如此,无线输电施发高压电流时转化为高频的高压电流后，则可以无限地将电力输送！

目前技术只能短距离，比如房间里的电器…原理和模型跟变压器相似…

无线输电的提出最早要追溯到1889年尼古拉·特斯拉，作为工程师，特斯拉研究并发展了交流电技术，为工程学做出了贡献。1889年特斯拉发明了「无线输电方法」，他在美国科罗拉多泉(Colorado Spring)建设实验室开发及研究此项「无线传电」技术，经过八个月的研究后，特斯拉便决定在长岛(Long Island)试建首座名为「沃登克里弗塔」(Wardenclyffe Tower)的电力发射塔，该塔能够与地球的电离层与大地构成的电容发生串联谐振，能量可以被地球的另一端的一个沃登克里弗塔所接收，通过这种方法便可以将电离层中的电力输送到地球的任意一端。该塔利用的是地球存在于电离层中的能量，因此能量非常的大并且使用起来几乎没有污染。此技术大大减少了电力传输线路所花费的成本以及传输造成的损耗，并且使用的是电离层中的电能。

三体一共有三部：《三体》《三体Ⅱu2022黑暗森林》《三体Ⅲu2022死神永生》。其中，第一部像悬疑，第三部像玄幻。最接近我理解的科幻小说的是第二部。 看完小说之后，再来看封面，都觉得心里堵得慌。 如果问我，这两年所购书籍中，最能触动我的封面设计，当此书莫属。双层设计的封面，一片让人伤心的黑暗森林，一个孤独的人形，内部透出第二页的灿烂星空。 这个孤独的人，非我妄测，一定就是第二部的男主罗辑。 三体人一方面用智子锁死地球基础科学的发展，一方面派出了三体舰队直扑太阳系，将于四百多年以后到达。 面对前所未有的危局，地球人一方面组建太空舰队，一方面利用无孔不入的智子无法不懂得人类思维的缺陷，选出了四位面壁者来对抗三体人。学术混混罗辑成为面壁者的原因是：三体人要杀他。他种种动作筹谋被人类看作一场笑话，却最终，在地球舰队惨败，太阳的功率放大功能被“水滴”发射的电磁波拦截，我以为地球人类的文明只能靠逃出去的两艘飞船来延续时，罗辑利用黑暗森林法则，生生的为人类找出一条活路来。 面壁人之一罗辑，在诅咒一颗星星会消失之后中了基因病毒，现代医学无能为力。罗辑进入冬眠，这一睡就是一百八十五年。 一百八十五年，生活巨变，沧海桑田。 被唤醒之后的罗辑，发现人类生活已经发生了巨变，其中就包括人们取电的方式。原文如下： “要说技术我是不懂，但具体对这事儿多少还是明白一些，因为碰巧我曾使过一种警用窃听器，它不用电池，而且电也像这样用不完，知道是怎么整的吗？从远处发射微波给它供电。现在也就是这么回事儿，供电方式与我们那时不同而已。” 罗辑站住了，呆呆地看了大史半天，又抬头看看空中的飞车，再想想那个电热杯，终于明白了：不过是无线供电而已，电源用微波或其他形式的电磁振荡束发射电能，在一定的空间范围形成供电场，这个范围内的任何用电设备都可以用天线或电磁共振线圈来接收电能。正如大史所说，即使在两个世纪前，这也是一项很普通的技术，之所以在当时没有普遍使用，是因为这种供电方式损耗太大，发射到空间中去的电能只有一小部分被接收使用，大部分都散失了。而在这个时代，由于可控核聚变技术的成熟，能源已经极大地丰富了，无线供电所产生的损耗变得可以接受。 这里提到了两个名词：可控核聚变技术，无线供（输）电。 2017年以前，中国的核电站已经遍地开花。几百年后的核聚变发电与今天的核电有什么不同？ 有，相当有。 目前使用核能的方式主要有两种：核裂变和核聚变。 裂变时靠原子核分裂而释出能量，这是目前核电的发电形式。 聚变时则由较轻的原子核聚合成较重的原子核而释出能量，太阳就是通过核聚变产生能量。最常见的是由氢的同位素氘和氚聚合成较重的原子核如氦而释出能量。核聚变较之核裂变有两个重大优点。一是海水中蕴藏着大量的氘和氚，第二个优点是既干净又安全。因为它不会产生污染环境的放射性物质，所以是干净的。目前核聚变较成功的应用是氢弹。在发电应用方面，采用核聚变发出来的电还没有输入的能量多，因此还无法使用。 所以，实现核聚变发电的年代，一定是个伟大的年代。 无线输电，顾名思义，就是电力不用物理上看得到的导线传输。事实上，无线输电与传统的输电有着本质的区别。 传统的输配电技术是这样的： 或者 电能从变电站出来，经过输电线路到达用户侧，有一个完整的循环。 而无线输电的原理却完全不同。 如图所示，是我们熟悉的变压器的原理：一次侧线圈中的电流在铁芯中的磁场，然后磁场在二次侧的线圈中感应出电流。 如果将铁芯拿掉，将两个线圈的距离拉开，就是无线输电的原理。 目前，采用这种磁场作为传输媒介的方式还只限于厘米级的短距离传输。 将两个线圈在系统本征频率下发生共振耦合的方式可以实现MHz级频率的近磁场传输电能。 如果将传输媒介改换为微波，则可实现更长距离的电能传输。 当然，后两种方法光用线圈是不行的，还需要增加其他装置。 很久以前，在课堂上介绍新能源发电时，讲到兴奋处，忍不住开启了演讲模式，我说：同志们，将来，随着科技的进步，无线输电技术进一步发展，有一天，我们在太空中建一座太阳能发电站，再通过无线的方式将电能传输回地球，那个时候，我们害怕阴晴雨雪影响我们的发电功率吗？后来想想，不严谨，采用太空电站的方式，即使阴晴雨雪不影响发电，但对于无线输电这种方式来说，一定是会影响电能传输的。 但将来，未必不会有不受阴晴雨雪影响的无线电能传输方式出现。

原理将两个线圈放置于邻近位置上，当电流在一个线圈中流动时，所产生的磁通量成为媒介，导致另一个线圈中也产生电动势。理论和经验都表明：当原边电流频率、幅值越高，原、副边距离越小,与空气相比，磁心周围介质的相对磁导率越大时，可分离式变压器的传输效率越高。但实际应用当中原副边距离不可能无限小，必须对原副边采取相应的补偿措施。无线输电是指不经过电缆将电能从发电装置传送到接收端的技术。该技术最大的困难在于，如何解决无线电波在传输中的弥散和衰减问题。对于无线通讯来说，电波的弥散可能是好事，但无线输电则恰恰相反。输电工程最关心的是效率和经济性。无线电能传输的效率取决于微波源的效率、发射/接收天线的效率和微波整流器的效率，其经济性如何，依赖于所用频段的微波元器件的价格与有线输电系统所用器材价格的比较，也与具体的输电网络的参数有关系。

1831年，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，提出了发电机的理论基础。科学家们根据这一发现，从19世纪六七十年代起对电作了深入的探索和研究，出现了一系列电气发明。1866年德国人西门子制成发电机。19世纪70年代，实际可用的发电机问世。这一时期，能把电能转化为机械能的电动机也被发明出来，电力开始用于带动机器，成为补充和取代蒸汽动力的新能源。随后，电灯、电车、电钻、电焊等电气产品如雨后春笋般地涌现出来。但是，要把电力应用于生产，还必须解决远距离输送问题。1882年，法国人德普勒发现了远距离送电的方法，美国科学家爱迪生建立了美国第一个火力发电站，把输电线联接成网络。电力是一种优良而价廉的新能源。它的广泛应用，推动了电力工业和电器制造业等一系列新兴工业的迅速发展。人类历史从“蒸汽时代”跨入了“电气时代”。

在19世纪末，尼古拉·特斯拉曾经进行过无线输电实验。在特斯拉的设想中，电力传到远方的用电设备无需借助导线传播，而是直接在空中传播，从而极大降低输电成本。 特斯拉的无线输电原理利用到了现在被称为舒曼共振的一种全球性的电磁共振。地球表面和电离层形成一个空腔或者说电容，闪电的放电能够产生和激发全球性的电磁共振，在7.83赫兹出有一个明显的峰值。特斯拉设想，地球可以作为输电导体。通过地面的特斯拉线圈，交流电脉冲被输送到地面和电离层的谐振空腔中形成电磁共振，这样电能就可以在大气内不断传播，并且功率损失非常小。在地球上的任何一个地方，只要有类似的谐振电容天线，就能接收到空中的交流电。 为此，在1901年，特斯拉建造了一座大型高压无线电站，现在被称为沃登克里弗塔，他想以此进行远距离的无线输电和无线广播实验。因为无线输电和无线广播在本质上是一样的，它们都是依赖于无线电波的发射和接收。 不过，由于远距离的无线广播技术被马可尼先一步实现，沃登克里弗塔的建设失去了资金支持。不久后，沃登克里弗塔被拆除掉，特斯拉始终未能进行远距离的无线输电实验。时至今日，特斯拉当年的设想一直没能实现。原因应该不是科学原理的问题，而是来自技术和成本方面。特斯拉的无线输电技术存在电磁辐射和效率的问题，电磁波会向外扩散开来，其效率会迅速下降，因为它遵循距离的平方反比定律。如果要建造一台百万瓦特的无线电力发射机，必须一直向它注入100万瓦的电力，即使用电端只想从它那里接收10瓦的电力。 不过，在短距离内实现无线传输电力是可能的，目前已经有这样的技术了。在2015年，日本三菱重工通过无线输电技术把500米外的灯泡点亮。不过，这种技术与特斯拉的方法并不相同，前者使用微波把电能集中起来输送过去。

特斯拉是用个叫放大发射机的东西把电能存入电离层与大地之间，在地球上任意一个地方用一个装置就可以从中取得电能！~ 我看到过报道~

特斯拉可以建造提供全球免费用电的无线电力传输塔，阻力重重，造成烂尾。

通过“特斯拉线圈”获得上百万伏的高频电压，利用“放大发射机”（ 现在称之为大功率高频传输线共振变压器）用于无线输电。原理简单说说：把地球作为内导体，地球电离层作为外导体，通过放大发射机，使用特有的径向电磁波振荡模式，在地球与电离层之间建立起大约 8 赫兹的低频共振，利用环绕地球的表面电磁波来传输能量。此技术目前仍处于研究阶段，早在前两年，各国科学家就开始研究利用无线电力传输技术，在月球建设太阳能发电站，然后将其传送到地球为人类提供服务。日本也在大力研究当中并计划在2015年前后将其投入到居民生活当中。在2010CES展会上，海尔推出了一款无尾电视，正是应用了无线电力传输技术。总体来说，无线电力传输利用无线电的手段，将由电厂制造出来的电力转换成为无线电波发送出去，在通过特定的接收装置将无线电波收集起来并转换为电力，供人们使用。