روشن کردن لامپ بدون سیم

محققین آمریکایی طرح کلی یک سیستم نسبتا ساده را ارایه داده اند که میتواند بدون استفاده از سیم، نیروی لازم برای شارژ را به دستگاههایی چون کامپیوترهای لپ تاپ و پخش MP3 برساند.
 محققین گفته اند که این روش از مفاهیم قدیمی فیزیک بهره برده است و تا فاصله چند متری هم قابل استفاده است.

 "  طریقه انتقال انرژی الکتریکی بدون سیم   :  "

 1 - انرژی الکتریکی از یک منبع به سیم پیچ که بعنوان فرستنده عمل می کند ارسال می شود.

2 - رزونانس در سیم پیچ در فرکانس 6.4MHz باعث انتشار امواج الکترومغناطیسی در فضا می گردد.

3 - سیم پیچ دیگری با همان فرکانس رزونانس در فاصله دورتر امواج را دریافت می کند.

4 - امواج الکترومغناطیسی در سیم پیچ به جریان الکتریکی تبدیل می شود و باطری کامپیوتر را شارژ می کند.

5 - انرژی که توسط کامپیوتر جذب نشود دوباره به منبع بازگردانده می شود.

"  در مورد انتقال انرژی الکتریکی بدون سیم  : "

هرچند این تیم هنوز یک سیستم نمونه برای آزمایش طرح خود نساخته اند، اما با توجه به مدلهای کامپیوتری و محاسبات ریاضی به نظر میرسد که این روش قابل اجراست.

پروفسور مارین سولیاچیچ (Marin Soljacic) از انستیتوی تکنولوژی ماساچوستس (MIT) و یکی از محققین این طرح گفته است :

"در حال حاضر دستگاههای خودکار بسیاری مانند تلفنهای همراه و لپ تاپها وجود دارند که در چند سال اخیر پدیدار شده اند. ما به این فکر افتادیم که این وسایل اگر به شارز نیاز نداشته باشند بسیار کارآمدتر خواهند بود."

"و از آنجایی که ما فیزیکدان هستیم، از خودمان پرسیدیم چه پدیده فیزیکی میتواند برای این انتقال بیسیم انرژی مورد استفاده قرار بگیرد؟"

    "  رزونانس "

پاسخی که این تیم به آن دست یافت "رزونانس" است. این پدیده ایست که هنگام رسیدن انرژی در فرکانس خاص به یک شیئ ، موجب ارتعاش آن میشود.

"  پدیده انتقال انرژی الکتریکی با بهره گیری از رزونانس "  :

هنگامی که ما دو شئ مرتعش در یک فرکانس یکسان داشته باشیم، آنها تمایل شدیدی برای به هم رسیدن یا جفت شدن نشان میدهند. این موضوع در موسیقی نیز کاربرد دارد، هنگامی که یک نوا روی یک ساز اجرا میشود و سپس ساز دیگری هم به نواختن همان آوا بپردازد، طنین صدا به وضوح شنیده خواهد شد."

در این مورد، به جای استفاده از ساز، سیستم طراحی شده توسط گروه، از رزونانس موجهای الکترو مغناطیسی استفاده میکند. پرتوهای الکترومغناطیس شامل امواج رادیویی، اشعه مادون قرمز و اشعه X هستند. البته سیستمهایی که از تابش الکترومغناطیس استفاده میکنند، مانند آنتنهای رادیو، برای انتقال موثر انرژی مناسب نیستند زیرا آنها انرژی را متفرق کرده و مقدار فراوانی از آن را در فضا هدر میدهند. برای غلبه بر این مشکل، گروه به جستجو در گروه خاصی از اشیا "غیر تابشی" با رزونانس طولانی پرداختند.
هنگامی که انرژی به این اشیا میرسد، به جای پخش شدن در فضا، در محدوده آنها میماند. این "دنبالک" های انرژی که میتوانند به طول چند متر هم برسند، بر روی سطح به جنبش میپردازند.

به گفته پروفسور سولیاچیچ : "اگر ما شی مرتعش دیگری را با همین فرکانس به اندازه کافی به این دنبالکها نزدیک کنیم، چنین به نظر میرسد که انرژی میتواند از یک شی به شی دیگر نقب بزند."

 "  کارکرد فن آوری انتقال انرژی الکتریکی بدون سیم و کابل    "

به این ترتیب، اگر یک آنتن مسی ساده که برای حفظ طولانی مدت انرژی طراحی شده باشد میتواند انرژی را به لپ تاپی که آنتنش در همان فرکانس مرتعش شده است منتقل کند. در این حالت این کامپیوتر واقعا بیسیم خواهد بود.

گفته میشود که سیستم پیشنهادی این تیم میتواند انرژی را در فاصله ای بیش از سه تا پنج متر هم منتقل کند : "میشود گفت که این سیستم میتواند در یک اتاق کار کند اما میتوان آنرا مطابق با شرایط یک کارخانه هم تنظیم کرد. از طرفی میتوان این سیستم را در مقیاس کوچک و برای جهان میکروسکوپی و نانوسکوپی هم تنظیم نمود."

"    فناوری گذشته  " 

این تیم MIT اولین گروهی نیست که به بررسی روشهای انتقال بیسیم انرژی پرداخته است. فیزیکدان و مهندس قرن نوزدهم به نام نیکولا تسلا (Nikola Tesla) آزمایشهایی با انتقال انرژی بیسیم در مسافتهای طولانی انجام داد، اما جاه طلبانه ترین کوشش او – آنتن هوایی 29 متری به نام برج واردن کلیف (Wardenclyffe Tower) در نیویورک - به خاطر پایان یافتن منابع مالی او، با شکست مواجه شد. اشخاص دیگری هم بر روی دستگاهها و روشهای هدایتی بسیار دقیق انرژی چون لیزر کار کرده اند.

با این حال این روشها همه به پهنه نقل و انتقال بدون مانع و غیر منقطع نیاز دارند و طبیعتا برای شارژ دستگاههای داخل خانه که در قسمتهای مختلف قرار دارند، مناسب نیستند.

سابقه فن آوری انتقال انرژی بدون سیم

یک کمپانی بریتانیایی به نام Splashpower نیز بالشتکهایی برای شارژ بدون سیم تولید کرده است که میتوان گوشی همراه یا پخش MP3 را مستقیما روی آن قرار داد و شارژ نمود. این بالشتکها از القاى الکترومغناطيسى استفاده میکند.
  .

       :ques    آشنایی با گروه محققین :                  http://web.mit.edu/newsoffice/2007/wireless-0607.html

اگه دوست دارید بیشتر بخونید  به این لینک ها هم سربزنید ، جالبه . . . چیزهای زیادی دستگیرتون می شه    :   

1-      http://www.sciam.com/article.cfm?articleid=07511C52-E7F2-99DF-3FA6ED2D7DC9AA20&chanId=sa025

2-    http://en.wikipedia.org/wiki/WiTricity   

روشن کردن لامپ بدون سیم

این هم لینک  منبع :  http://www.khoonegi.net/forum/index.php?forumID=76&ID=1919             

یه توضیح بدم ،  که این تحقیقاتی که انجام شده هدف اصلی اش  اینکه بتونند موبایل ها و لپ تاپ ها  رو بدون اینکه با سیم به پریز برق وصل کنند ،
شارژ کنند .  و در عین حال با یک دستگاه شارژر مادر ، تمام موبایل ها و لپ تاپ ها ی در اون محدوده رو شارژ کنند .

 *    و دیگه اینکه ، آره مثل اینکه یک دانشجوی دانشگاه آزاد  ( آقای علیپور )  هم  روی شارژ wireless   موبایل کار کرده و  یک دستگاهی به این منظور ساخته بود
       که  این طرح رو شرکت سونی اریکسون  ازش خریدن  .   

 *       و در مرد اینکه روی سلامتی انسان ها اثر داره یا نه؟   بخونید :   "  به گفته ی  پروفسور فیزیک کالج Imperial لندن « یکی از مسائلی که ممکن است نگرانی هایی در مردم ایجاد کند ، جنبه ی سلامتی و خطرات احتمالی این نوآوری است . در این مساله موضوعات ایمنی خواه واقعی و خواه خیالی ، مطرح خواهد شد . آنچه مسلم است ، برق باید به نوعی در فضا منتشر شود و ناگزیر از میان بدن هایی که در مسیرش قرار می گیرند ، عبور خواهد کرد . البته تیم MIT با اطمینان دادن از اینکه برق انتقالی در شکل اصلی خود به صورت میدان مغناطیسی است ، این مشکل را به حداقل رسانده اند . در واقع بدن انساندر مواجهه با انرژی با شکل میدان مغناطیسی ، تقریبا به طور کامل غیر حساس است . »
   آنها  بر اساس محاسبات ، باور دارند که این طرح حتی برای مردمی که از وسایل طبی کاشتنی مثل دستگاه های تنظیم کننده ی ضربان قلب نیز بی خطر خواهد بود . هرچند محققین تاکنون درباره ی چگونگی تداخل این سیستم با دستگاه های تنظیم کننده ی ضربان قلب بررسی های دقیقی انجام نداده اند ، اما سولیاسیک و همکارانش معتقدند که این سیستم نباید با اشیایی که در فرکانس های مورد استفاده در انتقال برق تشدید نمی شوند ، به طور جدی برهم کنشی داشته باشد .   "

روشن کردن لامپ بدون سیم

محققین MIT دستگاهی ساخته اند که می تواند از راه دور باطری ها را شارژ کند . محققین MIT نشان داده اند که می توان نیروی مصرفی یک لامپ 60 واتی را به کمک منبع تغذیه ای که 2 متر دورتر از آن قرار دارد ، تامین کرد . البته بدون سیم ، این محققین توانستند برای اولین بار با استفاده از ساختار ساده ای که در اصل از دو سیم پیچ فلزی تشکیل شده است ، ارسال چنین نیرویی در چنین فاصله ای را عملا اثبات کنند .
به گفته ی  استاد فیزیک دانشگاه MIT که  رهبری این تیم را به عهده دارد . « این تجربه راه را برای شارژ بی سیم باطری های لپتاپ ، تلفن های همراه و پخش کننده های موسیقی و خلاص شدن از شر سیم برق وسایل خانگی هموار می کند . »

این تحقیق ، در واقع اثبات تجربی تئوری است که در اواخر نوامبر سال گذشته توسط تیم MIT طرح ریزی شد . به گفته ی او « ما به این تئوری مطمئن بودیم و این تجربه به راستی کارکرد آن را طبق پیش بینی تایید کرد . » اساس کار این ساختار بسیار سر راست و آسان است ؛ دو سیم پیچ مسی با قطر 60 سانتی متر ، در فاصله ای حدود 2 متر از یکدیگر قرار گرفته اند .
یکی از آنها به منبع تغذیه ای که داخل دیوار قرار گرفته ، متصل شده است و دیگری به لامپ برقی که انتظار روشن شدن را می کشد وصل می شود . هنگامی که منبع داخل دیوار روشن شد ، جریان برق مربوط به اولین سیم پیچ فلزی ، میدانی مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد می کند .
سیم پیچ متصل به لامپ این میدان را دریافت کرده و به دنبال این مساله جریانی را در داخل سیم پیچ دوم به وجود می آوردد که به واسطه ی آن لامپ روشن خواهد شد . این نوع انتقال انرژی شبیه پدیده ی شناخته شده ای است به نام جفت شدگی القایی مغناطیسی که در ترانسفورماتور های برق به کار گرفته می شود .در هر حال طرح MIT تاحدی متفاوت است زیرا مبنای این عمل چیزی است به نام جفت شدگی رزونانسی .
در واقع سیم پیچ های به کار رفته در ترانسفورماتور های برق تنها در صورت جدا بودن در حد سانتیمتر می توانند انتقال نیرو را انجام دهند و در فاصله های دورتر میدان های مغناطیسی دیگر به طریقه ی ذکر شده همدیگر را تحت تاثیر قرار نمی دهند . به گفته ی سو لیاسیک « محققین MIT برای اول بدست آوردن برد 2 متر از سیم پیچ هایی که در فرکانس 10 مگا هرتز تشدید می شوند ، استفاده کرده اند . »
هنگامی که جریان الکتریسیته در اولین سیم پیچ جریان می یابد ، میدان 10 مگاهرتزی به وجود می آید و با تو جه به اینکه سیم پیچ دوم در همین فرکانس تشدید می شود ، قادر به دریافت میدان حتی از فاصله های نسبتا دور خواهد بود . » اما اگر سیم پیچ دوم در فرکانس متفاوتی تشدید یابد ، انرژی حاصل از سیم پیچ اول از بین خواهد رفت .
به گفته ی سولیاسیک «این شیوه باعث می شود بازده در فرآیند انتقال انرژی افزایش یابد . اگر آنها برق را از یک آنتن و به همان طریقی که اطلاعات در حالت بی سیم منتقل می شوند ، ساتع کنند ، با توجه به اینکه نیروی برق در همه ی جهات منتشر خواهد شد ، اکثر آن به هدر می رود » در واقع در صورت استفاده از روشی که برای جابه جایی اطلاعات به کار می رود ، ارسال انرژِ کافی برای به کار انداختن وسایل برقی ، بسیار دشوار خواهد بود .
محققین برای رفع این مشکل دست به دامن پدیده شناخته شده ای به نام انرژی غیر تابشی شدند که در نزدیکی سیم پیچ ها رخ می دهد . در اولین نمایش انتقال بی سیم برق ، محققین نشان دادند که این طرح می تواند برق را با بازده 45 درصد انتقال دهد .
انتقال بی سیم برق ایده ای است که بیش 100 سال قدمت دارد . در دهه ی 1890 فیزیک دان و مهندس برقی به نام نیکولا تسلا پرتو افکنی برق از میان هوا را برای اولین بار پیشنهاد کرد . هر چند دیری نپایید که سیم های برق به عنوان مورد قبول ترین ابزار انتقال برق در فواصل دور در سراسر جهان فراگیر شد . اما با گسترش روزافزون وسایل کوچک و قابل حملی که در آنها از باطری به عنوان منبع تغذیه استفاده می شود ، بار دیگر توجه مردم به سمت برق بی سیم جلب شده است