Transmisión inalámbrica de electricidad

La transmisión inalámbrica de electricidad  es un método de transmisión de energía eléctrica sin el uso de elementos conductores en un circuito eléctrico .

Los principios tecnológicos de dicha transmisión incluyen inductivo (a distancias cortas y potencias relativamente bajas), resonante (usado en tarjetas inteligentes sin contacto y chips RFID ) y electromagnético direccional para distancias y potencias relativamente largas (en el rango de ultravioleta a microondas ).

Para 2011, se llevaron a cabo los siguientes experimentos exitosos con transferencia de energía con una potencia del orden de decenas de kilovatios en el rango de microondas con una eficiencia de alrededor del 40% : en 1975 en el Observatorio Goldstone (California) y en 1997 en Grand Bassin en la Isla Reunión (rango del orden de kilómetros, investigación en el campo del suministro de energía del pueblo sin tender una red eléctrica por cable).

Historia de la transmisión de energía inalámbrica

• En 1820 , André Marie Ampère descubrió una ley (más tarde llamada ley de Ampère en honor al descubridor ) que mostraba que una corriente eléctrica produce un campo magnético.
• En 1831 , Michael Faraday descubrió la ley de inducción , una importante ley básica del electromagnetismo .
• En 1864 , James Maxwell sistematizó los resultados de observaciones y experimentos, estudió las ecuaciones en electricidad, magnetismo y óptica, creó una teoría y compiló una descripción matemática rigurosa del comportamiento del campo electromagnético (ver las ecuaciones de Maxwell ).
• 1888 , Heinrich Hertz confirmó la existencia del campo electromagnético. El " Aparato de generación de campo electromagnético " de Hertz era un transmisor de chispas de "ondas de radio" y producía ondas en las bandas de frecuencia de microondas o UHF .
• En 1891 , Nikola Tesla mejoró y patentó (número de patente 454.622; "Sistema de iluminación eléctrica") un transmisor de ondas hertzianas para suministro de energía de radiofrecuencia.
• En 1893 , Nikola Tesla demostró iluminación inalámbrica con lámparas fluorescentes en la Feria Mundial de 1893 en Chicago [4] .
• En 1894 , Nikola Tesla encendió una lámpara incandescente de fósforo de forma inalámbrica en el Laboratorio de la Quinta Avenida , y más tarde en el Laboratorio de la Calle Houston en Nueva York , por " inducción electrodinámica ", es decir, por medio de inducción resonante mutua inalámbrica [5] [6] [7 ] .
• En 1894 , Jagdish Chandra Bose encendió pólvora de forma remota , lo que resultó en el golpe de la campana, utilizando ondas electromagnéticas, lo que demuestra que las señales de comunicación se pueden enviar de forma inalámbrica [8] [9] .
• El 25 de abril ( 7 de mayo )  de 1895 , Alexander Popov demostró el "Dispositivo para detectar y registrar vibraciones eléctricas" que inventó en una reunión del Departamento de Física de la Sociedad Rusa de Físico-Química [10] :65 .
• En 1895 , Bosche transmitió una señal a una distancia de aproximadamente una milla [8] [9] .
• El 2 de junio de 1896, Guglielmo Marconi solicitó la invención de la radio.
• En 1896 , Tesla transmitió una señal a una distancia de unos 48 kilómetros [11] .
• En 1897 , Guglielmo Marconi transmitió un mensaje de texto en código Morse a una distancia de unos 6 km utilizando un transmisor de radio.
• En 1897 se registró la primera de las patentes de Tesla para el uso de la transmisión inalámbrica.
• Tesla escribió en 1899 en Colorado Springs : "La inconsistencia del método de inducción parece ser enorme en comparación con el método de excitación de la carga de la tierra y el aire " [12] .
• 1900 , Guglielmo Marconi no pudo obtener una patente para la invención de la radio en los Estados Unidos .
• En 1901 , Marconi transmitió una señal a través del Océano Atlántico utilizando el aparato de Tesla.
• En 1902 , Tesla y Reginald Fessenden se enfrentaron por la patente estadounidense número 21.701 ("Sistema de transmisión de señales (inalámbrico). Encendido selectivo de lámparas incandescentes, elementos lógicos electrónicos en general") [13] .
• En 1904 , en la Exposición Universal celebrada en St. Louis , se ofreció un premio por un intento exitoso de controlar un motor de aeronave de 0,1  hp . ( 75  W ) de la energía transmitida de forma remota a una distancia de menos de 100 pies ( 30 m ) [14] .
• En 1917 , la Torre Wardenclyffe , construida por Nikola Tesla para realizar experimentos sobre la transmisión inalámbrica de altas potencias, fue destruida.
• En 1926 , Shintaro Uda y Hidetsugu Yagi publicaron el primer artículo " sobre un canal de comunicación direccional orientable de alta ganancia " [15] , conocido como "antena Yagi-Uda" o " antena de canal de ondas ".
• En 1945 , Semyon Tetelbaum publicó un artículo "Sobre la transmisión inalámbrica de electricidad a largas distancias utilizando ondas de radio", en el que consideró por primera vez la eficacia de una línea de microondas para la transmisión inalámbrica de electricidad [16] [17] .
• En 1961 , William Brown publicó un artículo investigando la posibilidad de transferencia de energía a través de microondas [18] [19] .
• En 1964 , William Brown y Walter Cronkite demostraron en CBS News un modelo de helicóptero que recibía toda la energía que necesitaba de un haz de microondas.
• En 1968 , Peter Glaser propuso utilizar la transmisión inalámbrica de energía solar desde el espacio utilizando la tecnología "Energy Beam" [20] [21] . Esto se considera la primera descripción de un sistema de energía orbital .
• En 1973 , se demostró el primer sistema RFID pasivo del mundo en el Laboratorio Nacional de Los Álamos [22] .
• En 1975 , se llevaron a cabo experimentos en el Complejo de Comunicaciones del Espacio Profundo del Observatorio Goldstone para transmitir una potencia de decenas de kilovatios [23] [24] [25] .

• En 2007 , un equipo de investigación dirigido por el profesor Marin Soljacic del Instituto Tecnológico de Massachusetts transmitió energía de forma inalámbrica a una distancia de 2 m con una potencia suficiente para encender una bombilla de 60 vatios con una eficiencia del 40% utilizando dos bobinas con un diámetro de 60 centímetros [26] .
• En 2008 , Bombardier propuso un sistema de transmisión de energía inalámbrico llamado "primove" para su uso en tranvías y motores de trenes ligeros [27] .
• En 2008 , los empleados de Intel reprodujeron los experimentos de Nikola Tesla en 1894 y los experimentos del grupo de John Brown en 1988 sobre la transmisión inalámbrica de energía para encender lámparas incandescentes con una eficiencia del 75% [28] .
• En 2009, un consorcio de empresas interesadas llamado "Consorcio de energía inalámbrica" ​​desarrolló un estándar de energía inalámbrica de baja corriente llamado " Qi " [29] [30] . Qi comenzó a usarse en tecnología portátil.
• En 2009, la empresa noruega Wireless Power & Communication presentó [31] una linterna industrial que desarrolló y que puede funcionar de forma segura y recargarse sin contacto en una atmósfera saturada de gas inflamable.
• En 2009, Haier Group presentó el primer televisor LCD completamente inalámbrico del mundo basado en la investigación del profesor Marin Soljacic sobre la transmisión de energía inalámbrica y la interfaz digital doméstica inalámbrica (WHDI) [32] [33] .
• En 2011, el "Wireless Power Consortium" comenzó a ampliar las especificaciones del estándar Qi para corrientes medias.
• En 2012, el museo privado de San Petersburgo " Gran Mercado de Rusia " comenzó su trabajo, en el que los modelos de automóviles en miniatura reciben energía de forma inalámbrica, a través de un modelo de la carretera.
• En 2015, científicos de la Universidad de Washington descubrieron que la electricidad se puede transmitir a través de la tecnología Wi-Fi [34] .
• En 2017, científicos de la misma universidad crearon un prototipo de teléfono móvil sin batería [35] .

Tecnología

En el rango infrarrojo [36] .

método ultrasónico

El método ultrasónico de transferencia de energía fue inventado por estudiantes de la Universidad de Pensilvania y se presentó por primera vez al público en general en la exposición "The All Things Digital" (D9) en 2011. Como en otros métodos de transmisión inalámbrica de algo, se utilizaba un receptor y un transmisor. El transmisor emitía ultrasonidos; el receptor, a su vez, convertía lo que se escuchaba en electricidad. En el momento de la presentación, la distancia de transmisión alcanzaba los 7-10 metros , y era necesaria la visibilidad directa del receptor y el transmisor. El voltaje transmitido alcanzó los 8 voltios ; la corriente resultante no se informa. Las frecuencias ultrasónicas utilizadas no tienen efecto en los humanos. Tampoco hay información sobre los efectos negativos de las frecuencias ultrasónicas en los animales.

La aplicación práctica de los ultrasonidos para la transmisión de potencia es imposible debido a la muy baja eficiencia, las restricciones en muchos estados sobre el nivel máximo de presión sonora que no permite transmitir una potencia aceptable y otras restricciones [37] .

Método de inducción electromagnética

La transmisión de energía inalámbrica por inducción electromagnética utiliza un campo electromagnético cercano a distancias de aproximadamente un sexto de longitud de onda. La energía de campo cercano en sí misma no es radiativa, pero se producen algunas pérdidas radiativas. Además, por regla general, también hay pérdidas resistivas. Debido a la inducción electrodinámica, una corriente eléctrica alterna que fluye a través del devanado primario crea un campo magnético alterno que actúa sobre el devanado secundario, induciendo una corriente eléctrica en él. Para lograr una alta eficiencia, la interacción debe ser lo suficientemente estrecha. A medida que el devanado secundario se aleja del primario, más y más campo magnético no llega al devanado secundario. Incluso en distancias relativamente cortas, el acoplamiento inductivo se vuelve extremadamente ineficiente y desperdicia gran parte de la energía transmitida.

Un transformador eléctrico es el dispositivo más simple para la transmisión inalámbrica de energía. Los devanados primario y secundario de un transformador no están conectados directamente. La transferencia de energía se realiza a través de un proceso conocido como inducción mutua . La función principal de un transformador es aumentar o disminuir el voltaje primario. Los cargadores sin contacto para teléfonos móviles y cepillos de dientes eléctricos son ejemplos del uso del principio de inducción electrodinámica. Las cocinas de inducción también utilizan este método. La principal desventaja del método de transmisión inalámbrica es su alcance extremadamente corto. El receptor debe estar muy cerca del transmisor para poder comunicarse efectivamente con él.

El uso de la resonancia del circuito oscilatorio aumenta ligeramente el rango de transmisión. Con la inducción resonante, el transmisor y el receptor están sintonizados a la misma frecuencia. El rendimiento se puede mejorar aún más cambiando la forma de onda de la corriente de excitación de formas de onda transitorias sinusoidales a no sinusoidales. La transferencia de energía pulsada se produce a lo largo de varios ciclos. Por lo tanto, se puede transferir una potencia significativa entre dos circuitos LC mutuamente sintonizados con un factor de acoplamiento relativamente bajo. Las bobinas de transmisión y recepción, por regla general, son solenoides de una sola capa o una bobina plana con un conjunto de condensadores que le permiten sintonizar el elemento receptor a la frecuencia del transmisor.

Una aplicación común de la inducción electrodinámica resonante es cargar baterías en dispositivos portátiles como computadoras portátiles y teléfonos celulares, implantes médicos y vehículos eléctricos. La técnica de carga localizada utiliza la selección de una bobina de transmisión apropiada en una estructura de matriz de devanados multicapa. La resonancia se utiliza tanto en la plataforma de carga inalámbrica (bucle de transmisión) como en el módulo receptor (integrado en la carga) para garantizar la máxima eficiencia de transferencia de energía. Esta técnica de transmisión es adecuada para las almohadillas de carga inalámbricas universales para cargar dispositivos electrónicos portátiles, como teléfonos móviles. La técnica ha sido adoptada como parte del estándar de carga inalámbrica Qi .

La inducción electrodinámica resonante también se utiliza para alimentar dispositivos sin batería, como etiquetas RFID y tarjetas inteligentes sin contacto, así como para transferir energía eléctrica desde el inductor primario al resonador del transformador helicoidal Tesla, que también es un transmisor inalámbrico de energía eléctrica.

inducción electrostática

El acoplamiento electrostático o capacitivo es el paso de electricidad a través de un dieléctrico . En la práctica, este es un gradiente de campo eléctrico o capacitancia diferencial entre dos o más terminales, placas, electrodos o nodos aislados que se elevan sobre una superficie conductora. El campo eléctrico se crea cargando las placas con una corriente alterna de alta frecuencia y alto potencial. La capacitancia entre los dos electrodos y el dispositivo alimentado forma una diferencia de potencial.

La energía eléctrica transmitida por inducción electrostática se puede utilizar en un dispositivo receptor como, por ejemplo, lámparas inalámbricas. Tesla demostró la fuente de alimentación inalámbrica de lámparas de iluminación con energía transmitida por un campo eléctrico alterno.

En lugar de depender de la inducción electrodinámica para alimentar una lámpara a distancia, la forma ideal de iluminar un pasillo o una habitación sería crear condiciones en las que la lámpara se pudiera mover y colocar en cualquier lugar y funcionar sin importar dónde se colocara, y sin necesidad de un conexión por cable. Pude demostrar esto creando un poderoso campo eléctrico alterno de alta frecuencia en una habitación. Para este propósito, coloqué una placa de metal aislada en el techo y la conecté a un terminal de la bobina de inducción, el otro terminal estaba conectado a tierra. En otro caso, conecté dos placas, cada una a diferentes extremos de la bobina de inducción, eligiendo cuidadosamente sus dimensiones. La lámpara de descarga se puede mover a cualquier lugar de la habitación entre placas de metal o incluso a cierta distancia detrás de ellas, mientras emite luz sin interrupción.

El principio de inducción electrostática es aplicable al método de transmisión inalámbrica. “En los casos en los que se requiere una pequeña cantidad de transmisión de energía, se reduce la necesidad de electrodos elevados, especialmente en el caso de corrientes de alta frecuencia, cuando el terminal puede obtener una cantidad suficiente de energía por inducción electrostática de las capas superiores de aire creado por la terminal transmisora”.

radiación de microondas

La transmisión de energía de ondas de radio se puede hacer más direccional aumentando en gran medida la distancia efectiva de transmisión de energía al reducir la longitud de onda de la radiación electromagnética, típicamente al rango de microondas . Se puede utilizar una rectena para convertir la energía de microondas en electricidad , con una eficiencia de conversión de energía de más del 95% . Se ha propuesto este método para transferir energía desde plantas de energía solar en órbita a la Tierra y para alimentar naves espaciales que abandonan la órbita terrestre.

Una dificultad para crear un haz de microondas alimentado es que se necesita un gran diafragma para usarlo en programas espaciales debido a la difracción , que limita la directividad de la antena. Por ejemplo, según un estudio de la NASA de 1978 , un haz de microondas de 2,45 GHz requeriría una antena transmisora ​​de 1 km de diámetro y una rectenna receptora de 10 km de diámetro . Estas dimensiones se pueden reducir usando longitudes de onda más cortas, sin embargo, las longitudes de onda cortas pueden ser absorbidas por la atmósfera y también bloqueadas por la lluvia o las gotas de agua. Debido a la "maldición del haz estrecho", no es posible estrechar el haz combinando haces de varios satélites más pequeños sin una pérdida proporcional de potencia. Para uso en tierra, una antena de 10 km alcanzará un nivel de potencia significativo mientras mantiene una baja densidad de haz, lo cual es importante por razones de seguridad para los humanos y el medio ambiente. El nivel de densidad de potencia que es seguro para los humanos es de 1 mW/cm 2 , lo que corresponde a una potencia de 750 MW en el área de un círculo de 10 km de diámetro . Este nivel corresponde a la capacidad de las centrales eléctricas modernas.

El investigador japonés Hidetsugu Yagi investigó la transmisión de energía inalámbrica utilizando un conjunto de antenas direccionales que creó. En febrero de 1926, publicó un artículo sobre el dispositivo que ahora se conoce como antena Yagi . Aunque ha demostrado ser ineficiente para la transmisión de energía, hoy en día se usa ampliamente en radiodifusión y telecomunicaciones inalámbricas debido a su rendimiento superior.

En 1945, el científico soviético Semyon Tetelbaum publicó un artículo en el que consideraba por primera vez la eficacia de una línea de microondas para la transmisión inalámbrica de electricidad [16] [17] . Después de la Segunda Guerra Mundial , cuando comenzó el desarrollo de potentes emisores de microondas conocidos como magnetrón , se desarrolló la idea de utilizar microondas para transmitir energía. En 1964, se demostró un helicóptero en miniatura, al que se transmitía energía mediante radiación de microondas.

Se ha confirmado experimentalmente la transmisión inalámbrica de energía de alta potencia mediante microondas. Los experimentos sobre la transmisión de decenas de kilovatios de electricidad se llevaron a cabo en el Observatorio Goldstone ( Goldstone, California ) en 1975 y en 1997 en el Grand Bassin (Grand Bassin) en la Isla Reunión . En el curso de los experimentos, se logró la transferencia de energía a lo largo de una distancia de aproximadamente un kilómetro.

El académico Pyotr Kapitsa también participó en experimentos sobre transferencia inalámbrica de energía utilizando radiación de microondas .

método láser

En el caso de que la longitud de onda de la radiación electromagnética se acerque a la región visible del espectro (de 10 micras a 10 nm ), la energía se puede transferir convirtiéndola en un rayo láser , que luego se puede dirigir a la fotocélula receptora .

En comparación con otros métodos de transmisión inalámbrica, la transmisión de energía láser tiene una serie de ventajas:

• transferencia de energía a largas distancias (debido al pequeño ángulo de divergencia entre haces estrechos de una onda de luz monocromática);
• facilidad de uso para productos pequeños (debido al tamaño pequeño de un láser de estado sólido, un diodo semiconductor fotoeléctrico);
• no hay interferencia de radiofrecuencia en los dispositivos de comunicación existentes, como Wi-Fi y teléfonos celulares (el láser no crea dicha interferencia);
• la capacidad de controlar el acceso (solo los receptores iluminados por un rayo láser pueden recibir electricidad).

Este método también tiene una serie de desventajas:

• la conversión de radiación electromagnética de baja frecuencia en alta frecuencia, que es luz, es ineficiente. Convertir la luz de nuevo en electricidad también es ineficiente, ya que la eficiencia de las células fotovoltaicas alcanza el 40-50% , aunque la eficiencia de convertir la luz monocromática es mucho mayor que la eficiencia de los paneles solares;
• pérdidas en la atmósfera;
• la necesidad de línea de vista entre el transmisor y el receptor (como con la transmisión de microondas).

La tecnología de transmisión de energía asistida por láser se ha explorado anteriormente principalmente en el desarrollo de nuevos sistemas de armas y en la industria aeroespacial, y actualmente se está desarrollando para productos electrónicos comerciales y de consumo en dispositivos de baja potencia. Los sistemas inalámbricos de transmisión de energía para aplicaciones de consumo deben cumplir con los requisitos de seguridad láser de IEC 60825. Para una mejor comprensión de los sistemas láser, debe tenerse en cuenta que la propagación de un rayo láser depende mucho menos de las limitaciones de difracción, ya que las limitaciones espaciales y El emparejamiento espectral de los láseres permite aumentar la potencia de trabajo y la distancia, ya que la longitud de onda afecta al foco.

El Centro de Investigación de Vuelo Dryden de la NASA demostró el vuelo de un modelo de avión ligero no tripulado impulsado por un rayo láser. Esto demostró la posibilidad de realizar recargas periódicas mediante un sistema láser sin necesidad de aterrizar la aeronave.

Además, una división de la NASA llamada "Litehouse DEV" está trabajando con la Universidad de Maryland para desarrollar un sistema de energía láser seguro para los ojos para UAV pequeños.

Desde 2006, el inventor de la tecnología láser segura para los ojos, PowerBeam, también ha estado desarrollando componentes listos para el mercado para una variedad de dispositivos electrónicos industriales y de consumo.

En 2009, en el concurso de la NASA para la transmisión de energía por un láser en el espacio, LaserMotive recibió el primer lugar y un premio de 900.000 dólares , al haber demostrado un desarrollo propio capaz de operar a una distancia de un kilómetro. El láser ganador fue capaz de transmitir una potencia de 500 W a una distancia de 1 km con una eficiencia del 10 % .

conductividad de la tierra

El sistema eléctrico de un solo cable SWER ( inglés  single wire with earth return ) se basa en la corriente de tierra y un cable aislado. En casos de emergencia, las líneas de CC de alto voltaje pueden operar en modo SWER. Reemplazar el cable aislado con retroalimentación atmosférica para transportar corriente alterna de alta potencia y alta frecuencia se ha convertido en un método de transmisión de energía inalámbrica. Además, se investigó la posibilidad de transmisión inalámbrica de electricidad solo a través del suelo.

La corriente alterna de baja frecuencia se puede transmitir con bajas pérdidas a tierra porque la resistencia total a tierra es mucho menor que 1 ohmio [38] . La inducción eléctrica surge predominantemente de la conductividad eléctrica de los océanos, cuerpos de minerales metálicos y estructuras subterráneas similares. La inducción eléctrica también es causada por la inducción electrostática de regiones dieléctricas como depósitos de arena de cuarzo y otros minerales no conductores [39] [40] .

La corriente alterna se puede transmitir a través de capas de la atmósfera que tienen una presión atmosférica de menos de 135 mm Hg. st [41] ( presión a una altitud de 13 km y superior). La corriente fluye por inducción electrostática a través de las capas inferiores de la atmósfera a unas 2-3 millas ( 3,2-4,8 kilómetros ) sobre el nivel del mar [42] y debido al flujo de iones, es decir, conducción eléctrica a través de una región ionizada ubicada en una altitud superior a 5 km . Se pueden utilizar intensos haces verticales de radiación ultravioleta para ionizar los gases atmosféricos directamente sobre los dos terminales elevados, lo que da como resultado la formación de líneas de energía de plasma de alto voltaje que conducen directamente a las capas conductoras de la atmósfera. Como resultado, se forma un flujo de corriente eléctrica entre los dos terminales elevados, pasando a la troposfera, a través de ella y de regreso al otro terminal. La conductividad eléctrica a través de las capas de la atmósfera se hace posible debido a la descarga de plasma capacitivo en una atmósfera ionizada [43] [44] [45] [46] . Nikola Tesla descubrió que la electricidad puede transmitirse tanto a través de la tierra como a través de la atmósfera. En el curso de su investigación, logró el encendido de una lámpara a distancias moderadas y registró la transmisión de electricidad a largas distancias. La Torre Wardenclyffe fue concebida como un proyecto comercial de telefonía inalámbrica transatlántica y se convirtió en una demostración real de la posibilidad de transmisión inalámbrica de electricidad a escala global. La instalación no se completó debido a la financiación insuficiente [47] .

La tierra es un conductor natural y forma un circuito conductor. El bucle de retorno se realiza a través de la troposfera superior y la estratosfera inferior a una altitud de aproximadamente 4,5 millas ( 7,2 km ) [48] .

Un sistema global para transmitir electricidad sin cables, el llamado "Sistema inalámbrico mundial", basado en la alta conductividad eléctrica del plasma y la alta conductividad eléctrica de la tierra, fue propuesto por Nikola Tesla a principios de 1904 [49] [50 ] .

Sistema inalámbrico mundial

Los primeros experimentos del famoso inventor serbio Nikola Tesla se referían a la propagación de ondas de radio ordinarias, es decir, ondas hertzianas, ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio.

En 1919, Nikola Tesla escribió: “Se supone que comencé a trabajar en la transmisión inalámbrica en 1893, pero de hecho pasé los dos años anteriores investigando y diseñando aparatos. Tuve claro desde el principio que el éxito se podía lograr a través de una serie de decisiones radicales. Primero se iban a crear generadores de alta frecuencia y osciladores eléctricos. Su energía tenía que ser convertida en transmisores eficientes y recibida a distancia por receptores adecuados. Tal sistema sería efectivo si se excluyera cualquier interferencia externa y se asegurara su completa exclusividad. Con el tiempo, sin embargo, me di cuenta de que para que los dispositivos de este tipo funcionen de manera efectiva, deben diseñarse teniendo en cuenta las propiedades físicas de nuestro planeta.

Una de las condiciones para crear un sistema inalámbrico mundial es la construcción de receptores resonantes. El resonador helicoidal puesto a tierra de la bobina de Tesla y el terminal elevado se pueden utilizar como tales. Tesla personalmente demostró repetidamente la transmisión inalámbrica de energía eléctrica desde la bobina de Tesla que transmite a la que recibe. Esto se convirtió en parte de su sistema de transmisión inalámbrica (Patente de EE. UU. No. 1,119,732, 18 de enero de 1902, "Aparato para transmitir energía eléctrica").

Tesla propuso instalar más de treinta estaciones receptoras y transmisoras en todo el mundo. En este sistema, la bobina captadora actúa como un transformador reductor con una corriente de salida alta. Los parámetros de la bobina transmisora ​​son idénticos a los de la bobina receptora.

El objetivo del Sistema inalámbrico mundial de Tesla era combinar la transmisión de energía con la transmisión y la comunicación inalámbrica direccional, lo que eliminaría las numerosas líneas eléctricas de alto voltaje y facilitaría la interconexión de generadores eléctricos a escala global.

ver también

• Receptor AM sin fuente de alimentación
• LaserMotive
• Qi (estándar de potencia)
• WREL
• Sistema de energía orbital
• lámpara de plasma
• rectena
• transformador tesla

Enlaces

•  La transmisión inalámbrica de electricidad ya está aquí
• Se ha desarrollado un método para la transmisión inalámbrica de electricidad // Membrane , 15 de noviembre de 2006
• membrana.ru Se ha lanzado un nuevo método de transmisión inalámbrica de electricidad // Membrane , 18 de junio de 2007
• Natalia Kovalevskaya . "Holders of Plasma" // Power of Money No. 123, marzo de 2007  (enlace inaccesible)
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• Vladímir Zamansky . "Kiev Tesla" - Un artículo sobre un ingeniero que repitió la experiencia de Tesla en la transmisión inalámbrica de electricidad. // "Periódico en Kiev" 15.09.2007 / archivo web /
• Transferencia inalámbrica de energía a través de resonancias magnéticas fuertemente acopladas //  Revista Science
• "Adiós cables..." // Oficina de noticias del MIT , 7 de junio de 2007  (ing.)
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notas

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38. ↑ "Nikola Tesla y el diámetro de la Tierra: una discusión sobre uno de los muchos modos de funcionamiento de la torre Wardenclyffe", KL Corum y JF Corum, Ph.D. 1996
39. ↑ William Beaty, Grupo tecnológico de transmisión de energía inalámbrica de Yahoo Mensaje n.° 787 Archivado el 3 de septiembre de 2011 en Wayback Machine , reimpreso en TEORÍA DE LA TRANSMISIÓN INALÁMBRICA Archivado el 13 de enero de 2012 en Wayback Machine .
40. ↑ Wait, James R., The Ancient and Modern History of EM Ground-Wave Propagation, " IEEE Antennas and Propagation Magazine , Vol. 40, No. 5, octubre de 1998.
41. ↑ SISTEMA DE TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Archivado el 28 de noviembre de 2011 en Wayback Machine , septiembre de 2011. 2, 1897, Patente de EE. UU. No. 645.576, marzo. 20, 1900.
42. ↑ Nikola Tesla sobre su trabajo con corrientes alternas y su aplicación a la telegrafía inalámbrica, telefonía y transmisión de energía

    He de decir aquí que cuando presenté las solicitudes del 2 de septiembre de 1897 para la transmisión de energía en las que se divulgaba este método, ya me quedó claro que no necesitaba tener terminales a tanta altura, pero Nunca he hecho, por encima de mi firma, nada anunciado que yo no haya probado primero. Esa es la razón por la que nunca se contradijo ninguna afirmación mía, y no creo que se contradiga, porque cada vez que publico algo lo reviso primero con el experimento, luego con el experimento calculo, y cuando tengo la teoría y la práctica se encuentran. anuncio los resultados.

    En ese momento estaba absolutamente seguro de que podría montar una planta comercial, si no podía hacer nada más que lo que había hecho en mi laboratorio en Houston Street; pero ya había calculado y comprobé que no necesitaba grandes alturas para aplicar este método. Mi patente dice que rompo la atmósfera "en o cerca" de la terminal. Si mi atmósfera conductora está a 2 o 3 millas por encima de la planta, considero que está muy cerca de la terminal en comparación con la distancia de mi terminal receptora, que puede estar al otro lado del Pacífico. Eso es simplemente una expresión...

43. ↑ Nikola Tesla sobre su trabajo con corrientes alternas y su aplicación a la telegrafía inalámbrica, telefonía y transmisión de energía

    ... Vi que sería capaz de transmitir energía siempre que pudiera construir un determinado aparato, y lo he hecho, como les mostraré más adelante. He construido y patentado una forma de aparato que, con una elevación moderada de unos cientos de pies, puede romper la capa de aire. Entonces verá algo como una aurora boreal en el cielo, y la energía irá al lugar distante.

    Eso es muy simple. Un aparato que permita desplazar una cierta cantidad de electricidad en la terminal -diremos tantas unidades- producirá un potencial eléctrico a una distancia de 5 millas, y la caída de potencial eléctrico por centímetro será igual a la cantidad de electricidad dividido por el cuadrado de la distancia.

    Ahora, me he convencido de que puedo construir plantas en las que puedo producir, por kilómetro de la atmósfera, diferencias eléctricas de potencial de algo así como 50 000 o 60 000 voltios, y a 50 000 o 60 000 voltios esa atmósfera debe descomponerse y volverse conductora. .

    De modo que, cuando le expliqué este principio a Lord Kelvin, quedó absolutamente convencido de que yo podía hacerlo; pero Helmholtz estuvo convencido desde el principio de que yo podía hacerlo. Sin embargo, fue necesaria la argumentación y la demostración mediante experimentos para convencer a Lord Kelvin.

44. ↑ Rauscher, Elizabeth A. , Fenómenos electromagnéticos en geometrías complejas y fenómenos no lineales, ondas no hertzianas y monopolos magnéticos, Tesla Book Company.
45. ↑ APARATOS PARA TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA, 2 de septiembre de 1897, Patente de EE. 649621, 15 de mayo de 1900
46. ↑ Nikola Tesla sobre su trabajo con corrientes alternas y su aplicación a la telegrafía inalámbrica, telefonía y transmisión de energía, págs. 126, 127.
47. ↑ "El futuro del arte inalámbrico", Telegrafía y telefonía inalámbricas, Walter W. Massie & Charles R. Underhill, 1908, págs. 67-71

    Se pretende dar demostraciones prácticas de estos principios con la planta ilustrada. Tan pronto como se complete, un hombre de negocios en Nueva York podrá dictar instrucciones y hacer que aparezcan instantáneamente en su oficina en Londres o en cualquier otro lugar. Podrá llamar, desde su escritorio, y hablar con cualquier abonado telefónico del globo, sin cambio alguno en el equipo existente. Un instrumento económico, no más grande que un reloj, permitirá a su portador escuchar en cualquier lugar, en tierra o mar, música o canto, el discurso de un líder político, el discurso de un hombre de ciencia eminente o el sermón de un clérigo elocuente. , entregado en algún otro lugar, por distante que sea. De la misma manera, cualquier imagen, personaje, dibujo o impresión puede transferirse de un lugar a otro. Millones de tales instrumentos pueden operarse desde una sola planta de este tipo. Más importante que todo esto, sin embargo, será la transmisión de energía, sin cables, que se mostrará en una escala lo suficientemente grande como para convencer.

48. ↑ Tesla, Nikola, Systems of Transmission of Electrical Energy Archivado el 28 de noviembre de 2011 en Wayback Machine , septiembre de 2011. 2, 1897, Patente de EE. UU. No. 645.576, marzo. 20, 1900.
49. ↑ The Transmission of Electrical Energy Without Wires", Electrical World, 5 de marzo de 1904. 21st Century Books (5 de marzo de 1904). Consultado el 4 de junio de 2009. Archivado desde el original el 29 de febrero de 2012. (indefinido) ".
50. ↑ Nikola Tesla sobre su trabajo con corrientes alternas y su aplicación a la telegrafía inalámbrica, telefonía y transmisión de energía, págs. 128-130.

    "La tierra tiene un radio de 4,000 millas. Alrededor de esta tierra conductora hay una atmósfera. La tierra es un conductor; la atmósfera de arriba es un conductor, solo que hay un pequeño estrato entre la atmósfera conductora y la tierra conductora que es aislante... Ahora, te das cuenta enseguida de que si estableces diferencias de potencial en un punto, por ejemplo, crearás en los medios fluctuaciones de potencial correspondientes. del receptor a 4000 millas, digamos, puede ver fácilmente que la energía no puede viajar a lo largo de esta curva y llegar allí, sino que se transformará inmediatamente en corrientes de conducción, y estas corrientes viajarán como corrientes a través de un cable con un retorno. recuperada en el circuito, no por un haz que pasa por esta curva y es reflejado y absorbido… sino que viajará por conducción y así será recuperada

En catálogos bibliográficos	J9U : 987007572812605171 LCCN : sh2013002131