Trådlös överföring av el

Trådlös överföring av el  är en metod för att överföra elektrisk energi utan användning av ledande element i en elektrisk krets .

De tekniska principerna för sådan överföring inkluderar induktiv (vid korta avstånd och relativt låga effekter), resonans (används i kontaktlösa smarta kort och RFID- chips ) och riktad elektromagnetisk för relativt långa avstånd och effekter (i området från ultraviolett till mikrovågsugn ).

År 2011 ägde följande framgångsrika experiment rum med energiöverföring med en effekt av storleksordningen tiotals kilowatt i mikrovågsområdet med en verkningsgrad på cirka 40 % : 1975 vid Goldstone Observatory (Kalifornien) och 1997 vid Grand BassinRéunion Island (omfång av ordningen kilometer, forskning inom området energiförsörjning av byn utan att lägga ett kabelnät).

Historia om trådlös kraftöverföring

Teknologi

I det infraröda området [36] .

ultraljudsmetod

Ultraljudsmetoden för energiöverföring uppfanns av studenter vid University of Pennsylvania och presenterades först för allmänheten på utställningen "The All Things Digital" (D9) 2011. Som i andra metoder för trådlös överföring av något användes en mottagare och en sändare. Sändaren avgav ultraljud; mottagaren omvandlade i sin tur det som hördes till elektricitet. Vid tidpunkten för presentationen nådde sändningsavståndet 7-10 meter och direkt synlighet av mottagare och sändare var nödvändig. Den överförda spänningen nådde 8 volt ; den resulterande strömmen rapporteras inte. Ultraljudsfrekvenserna som används har ingen effekt på människor. Det finns heller ingen information om de negativa effekterna av ultraljudsfrekvenser på djur.

Den praktiska tillämpningen av ultraljud för kraftöverföring är omöjlig på grund av mycket låg effektivitet, restriktioner i många stater på den maximala ljudtrycksnivån som inte tillåter överföring av acceptabel effekt och andra restriktioner [37] .

Elektromagnetisk induktionsmetod

Trådlös kraftöverföring genom elektromagnetisk induktion använder ett nära elektromagnetiskt fält på avstånd av ungefär en sjättedel av en våglängd. Närfältsenergin i sig är inte strålande, men vissa strålningsförluster förekommer. Dessutom finns det som regel också resistiva förluster. På grund av elektrodynamisk induktion skapar en växelström som flyter genom primärlindningen ett växelmagnetiskt fält som verkar på sekundärlindningen och inducerar en elektrisk ström i den. För att uppnå hög effektivitet måste interaktionen vara tillräckligt nära. När sekundärlindningen rör sig bort från primärlindningen når mer och mer av magnetfältet inte sekundärlindningen. Även över relativt korta avstånd blir induktiv koppling extremt ineffektiv, vilket slösar mycket av den överförda energin.

En elektrisk transformator är den enklaste enheten för trådlös kraftöverföring. En transformators primära och sekundära lindningar är inte direkt anslutna. Överföringen av energi sker genom en process som kallas ömsesidig induktion . Huvudfunktionen hos en transformator är att öka eller minska primärspänningen. Kontaktlösa laddare för mobiltelefoner och eltandborstar är exempel på att använda principen för elektrodynamisk induktion. Induktionsspisar använder också denna metod. Den största nackdelen med den trådlösa överföringsmetoden är dess extremt korta räckvidd. Mottagaren måste vara i närheten av sändaren för att kunna kommunicera effektivt med den.

Användning av resonansen hos den oscillerande kretsen ökar överföringsområdet något. Med resonansinduktion är sändaren och mottagaren inställda på samma frekvens. Prestandan kan förbättras ytterligare genom att ändra drivströmsvågformen från sinusformade till icke-sinusformade transienta vågformer. Pulserad energiöverföring sker över flera cykler. Således kan betydande effekt överföras mellan två ömsesidigt avstämda LC-kretsar med en relativt låg kopplingsfaktor. Sändnings- och mottagningsspolarna är som regel enskiktssolenoider eller en platt spole med en uppsättning kondensatorer som gör att du kan ställa in det mottagande elementet till sändarens frekvens.

En vanlig tillämpning av resonanselektrodynamisk induktion är att ladda batterier i bärbara enheter som bärbara datorer och mobiltelefoner, medicinska implantat och elektriska fordon. Den lokaliserade laddningstekniken använder valet av en lämplig sändningsspole i en flerskiktslindningsuppsättningsstruktur. Resonans används i både den trådlösa laddningsplattan (sändningsslingan) och mottagarmodulen (inbyggd i lasten) för att säkerställa maximal effektöverföringseffektivitet. Denna överföringsteknik är lämplig för universella trådlösa laddningsplattor för laddning av bärbar elektronik såsom mobiltelefoner. Tekniken har antagits som en del av Qi trådlös laddningsstandard .

Resonanselektrodynamisk induktion används också för att driva enheter som inte är batterier såsom RFID-taggar och kontaktlösa smarta kort, samt för att överföra elektrisk energi från den primära induktorn till den spiralformade Tesla-transformatorresonatorn, som också är en trådlös sändare av elektrisk energi.

elektrostatisk induktion

Elektrostatisk eller kapacitiv koppling är passage av elektricitet genom ett dielektrikum . I praktiken är detta en elektrisk fältgradient eller differentiell kapacitans mellan två eller flera isolerade terminaler, plattor, elektroder eller noder som reser sig över en ledande yta. Det elektriska fältet skapas genom att ladda plattorna med en växelström av hög frekvens och hög potential. Kapacitansen mellan de två elektroderna och den drivna enheten bildar en potentialskillnad.

Den elektriska energin som överförs genom elektrostatisk induktion kan användas i en mottagningsanordning såsom till exempel sladdlösa lampor. Tesla demonstrerade den trådlösa strömförsörjningen av belysningslampor med energi som överförs av ett växlande elektriskt fält.

Istället för att förlita sig på elektrodynamisk induktion för att driva en lampa på avstånd, skulle det ideala sättet att belysa en hall eller ett rum vara att skapa förutsättningar där armaturen kan flyttas och placeras var som helst och fungera oavsett var den placeras, och utan en kabelanslutning. Jag kunde demonstrera detta genom att skapa ett kraftfullt högfrekvent elektriskt växelfält i ett rum. För detta ändamål fäste jag en isolerad metallplatta i taket och kopplade den till en terminal på induktionsspolen, den andra terminalen var jordad. I ett annat fall kopplade jag två plattor, var och en till olika ändar av induktionsspolen, och valde noggrant deras dimensioner. Urladdningslampan kan flyttas till valfri plats i rummet mellan metallplattor eller till och med en bit bakom dem, samtidigt som den avger ljus utan avbrott.

Principen för elektrostatisk induktion är tillämplig på den trådlösa överföringsmetoden. "I fall där en liten mängd kraftöverföring krävs, minskar behovet av förhöjda elektroder, särskilt vid högfrekventa strömmar, när en tillräcklig mängd effekt kan erhållas av terminalen genom elektrostatisk induktion från de övre skikten av luft som skapas av den sändande terminalen."

mikrovågsstrålning

Radiovågseffektöverföring kan göras mer riktad genom att kraftigt öka det effektiva kraftöverföringsavståndet genom att minska våglängden för elektromagnetisk strålning, vanligtvis till mikrovågsområdet . En rectenna kan användas för att omvandla mikrovågsenergi tillbaka till elektricitet , med en energiomvandlingseffektivitet på över 95 % . Denna metod har föreslagits för att överföra energi från solkraftverk i omloppsbana till jorden och driva rymdfarkoster som lämnar jordens omloppsbana.

En svårighet med att skapa en elektrisk mikrovågsstråle är att ett stort membran behövs för att använda det i rymdprogram på grund av diffraktion , vilket begränsar antennens riktverkan. Till exempel, enligt en NASA- studie från 1978 , skulle en 2,45 GHz mikrovågsstråle kräva en sändarantenn på 1 km i diameter och en mottagande rektenn med en diameter på 10 km . Dessa dimensioner kan reduceras genom att använda kortare våglängder, men korta våglängder kan absorberas av atmosfären och även blockeras av regn eller vattendroppar. På grund av "den smala strålens förbannelse" är det inte möjligt att minska strålen genom att kombinera strålar från flera mindre satelliter utan en proportionell effektförlust. För användning på marken kommer en 10 km antenn att uppnå en betydande effektnivå samtidigt som en låg stråltäthet bibehålls, vilket är viktigt av säkerhetsskäl för människor och miljö. Den effekttäthetsnivå som är säker för människor är 1 mW/cm 2 , vilket motsvarar en effekt på 750 MW på arean av en cirkel med en diameter på 10 km . Denna nivå motsvarar kapaciteten hos moderna kraftverk.

Den japanska forskaren Hidetsugu Yagi undersökte trådlös kraftöverföring med en riktad antennuppsättning han skapade. I februari 1926 publicerade han en artikel om enheten som nu kallas Yagi-antennen . Även om det har visat sig vara ineffektivt för kraftöverföring, används det idag i stor utsträckning inom sändningar och trådlös telekommunikation på grund av dess överlägsna prestanda.

År 1945 publicerade den sovjetiske vetenskapsmannen Semyon Tetelbaum en artikel där han först övervägde effektiviteten hos en mikrovågslinje för trådlös överföring av elektricitet [16] [17] . Efter andra världskriget , när utvecklingen av kraftfulla mikrovågssändare känd som magnetronen började , utvecklades idén om att använda mikrovågor för att överföra energi. 1964 demonstrerades en miniatyrhelikopter, till vilken energi överfördes med hjälp av mikrovågsstrålning.

Trådlös överföring av högeffektsenergi med hjälp av mikrovågor har experimentellt bekräftats. Experiment på överföring av tiotals kilowatt elektricitet utfördes vid Goldstone Observatory ( Goldstone, Kalifornien ) 1975 och 1997 vid Grand Bassin (Grand Bassin) på Reunion Island . Under experimenten uppnåddes energiöverföring över en sträcka på cirka en kilometer.

Akademikern Pyotr Kapitsa var också involverad i experiment med trådlös energiöverföring med hjälp av mikrovågsstrålning .

lasermetoden

I händelse av att våglängden för elektromagnetisk strålning närmar sig det synliga området av spektrumet (från 10 mikron till 10 nm ), kan energin överföras genom att omvandla den till en laserstråle , som sedan kan riktas till mottagarfotocellen .

Jämfört med andra trådlösa överföringsmetoder har laserkraftöverföring ett antal fördelar:

Denna metod har också ett antal nackdelar:

Laserassisterad kraftöverföringsteknik har tidigare främst utforskats i utvecklingen av nya vapensystem och inom flygindustrin och utvecklas för närvarande för kommersiell och konsumentelektronik i lågeffektsenheter. Trådlösa kraftöverföringssystem för konsumenttillämpningar måste uppfylla lasersäkerhetskraven i IEC 60825. För en bättre förståelse av lasersystem bör man ta hänsyn till att utbredningen av en laserstråle är mycket mindre beroende av diffraktionsbegränsningar, eftersom den rumsliga och spektral matchning av lasrar tillåter ökad arbetskraft och avstånd, eftersom våglängden påverkar fokus.

NASA :s Dryden Flight Research Center demonstrerade flygningen av ett lätt obemannat modellflygplan som drivs av en laserstråle. Detta bevisade möjligheten till periodisk laddning med hjälp av ett lasersystem utan att behöva landa flygplanet.

Dessutom arbetar en avdelning av NASA kallad "Litehouse DEV" med University of Maryland för att utveckla ett ögonsäkert laserkraftsystem för små UAV:er .

Sedan 2006, uppfinnaren av ögonsäker laserteknologi, har PowerBeam också utvecklat kommersiellt färdiga komponenter för en mängd olika konsument- och industriella elektroniska enheter.

2009, i NASA-tävlingen för överföring av energi med en laser i rymden, mottogs förstaplatsen och ett pris på 900 000 $ av LaserMotive , efter att ha visat sin egen utveckling som kan fungera på ett avstånd av en kilometer. Den vinnande lasern kunde överföra en effekt på 500 W över en sträcka på 1 km med 10 % effektivitet.

Jordens ledningsförmåga

Enkeltrådigt elektriskt system SWER ( engelsk  single wire with earth return ) är baserat på jordströmmen och en isolerad ledning. I nödfall kan högspänningslikströmsledningar fungera i SWER-läge. Att ersätta den isolerade tråden med atmosfärisk återkoppling för att överföra högeffekts, högfrekvent växelström har blivit en metod för trådlös kraftöverföring. Dessutom undersöktes möjligheten till trådlös överföring av el endast genom marken.

Lågfrekvent växelström kan överföras med låga jordförluster eftersom det totala jordmotståndet är mycket mindre än 1 ohm [38] . Elektrisk induktion uppstår huvudsakligen från den elektriska ledningsförmågan i haven, metallmalmkroppar och liknande underjordiska strukturer. Elektrisk induktion orsakas också av elektrostatisk induktion av dielektriska områden såsom avlagringar av kvartssand och andra icke-ledande mineraler [39] [40] .

Växelström kan överföras genom skikt av atmosfären med ett atmosfärstryck på mindre än 135 mm Hg. st [41] ( tryck på en höjd av 13 km och över). Strömmen flyter genom elektrostatisk induktion genom de lägre skikten av atmosfären på cirka 3,2-4,8 kilometer över havet [42] och på grund av jonflödet, det vill säga elektrisk ledning genom ett joniserat område beläget vid en höjd över 5 km . Intensiva vertikala strålar av ultraviolett strålning kan användas för att jonisera atmosfäriska gaser direkt ovanför de två förhöjda terminalerna, vilket resulterar i bildandet av högspänningsplasmakraftledningar som leder direkt till atmosfärens ledande skikt. Som ett resultat bildas ett elektriskt strömflöde mellan de två förhöjda terminalerna, som passerar till troposfären, genom den och tillbaka till den andra terminalen. Elektrisk ledningsförmåga genom atmosfärens lager blir möjlig på grund av den kapacitiva plasmaurladdningen i en joniserad atmosfär [43] [44] [45] [46] . Nikola Tesla upptäckte att elektricitet kan överföras både genom jorden och genom atmosfären. Under sin forskning uppnådde han tändningen av en lampa på måttliga avstånd och registrerade överföringen av elektricitet över långa avstånd. Wardenclyffe Tower var tänkt som ett kommersiellt projekt för transatlantisk trådlös telefoni och blev en verklig demonstration av möjligheten till trådlös överföring av el på global skala. Installationen slutfördes inte på grund av otillräcklig finansiering [47] .

Jorden är en naturlig ledare och bildar en ledande krets. Returslingan realiseras genom den övre troposfären och den nedre stratosfären på en höjd av cirka 4,5 miles ( 7,2 km ) [48] .

Ett globalt system för att överföra elektricitet utan ledningar, det så kallade "Worldwide Wireless System", baserat på plasmans höga elektriska ledningsförmåga och jordens höga elektriska ledningsförmåga, föreslogs av Nikola Tesla i början av 1904 [49] [50 ] .

Världsomspännande trådlöst system

De tidiga experimenten av den berömda serbiske uppfinnaren Nikola Tesla gällde utbredningen av vanliga radiovågor, det vill säga Hertziska vågor, elektromagnetiska vågor som fortplantade sig genom rymden.

1919 skrev Nikola Tesla: "Jag ska ha börjat arbeta med trådlös överföring 1893, men jag tillbringade faktiskt de två föregående åren med att forska och designa apparater. Det stod klart för mig från första början att framgång kunde uppnås genom en rad radikala beslut. Först skulle högfrekvensgeneratorer och elektriska oscillatorer skapas. Deras energi måste omvandlas till effektiva sändare och tas emot på avstånd av lämpliga mottagare. Ett sådant system skulle vara effektivt om någon extern inblandning uteslöts och dess fullständiga exklusivitet säkerställdes. Med tiden insåg jag dock att för att enheter av detta slag ska fungera effektivt måste de utformas med hänsyn till vår planets fysiska egenskaper.

En av förutsättningarna för att skapa ett världsomspännande trådlöst system är konstruktionen av resonansmottagare. Den jordade spiralformade resonatorn på Tesla-spolen och den förhöjda terminalen kan användas som sådan. Tesla demonstrerade personligen upprepade gånger den trådlösa överföringen av elektrisk energi från den sändande till den mottagande Tesla-spolen. Detta blev en del av hans trådlösa överföringssystem (U.S. Patent No. 1 119 732, 18 januari 1902, "Apparatus for Transmitting Electrical Power").

Tesla föreslog att installera mer än trettio mottagnings- och sändningsstationer runt om i världen. I detta system fungerar pickupspolen som en nedtrappningstransformator med hög utström. Parametrarna för den sändande spolen är identiska med den mottagande spolen.

Målet med Teslas Worldwide Wireless System var att kombinera kraftöverföring med sändning och riktad trådlös kommunikation, vilket skulle eliminera de många högspänningsledningarna och underlätta sammankopplingen av elektriska generatorer på en global skala.

se även

Länkar

Anteckningar

  1. Gribachev P. Utan sladdar : Scania lanserade en hybridbuss med trådlös laddning i Sverige
  2. Davydov S. Kontaktlös laddning av elbussar Arkivexemplar av 12 augusti 2019 på Wayback Machine // TransSpot, 05/06/2014
  3. Ivanov S. 200-kilowatt trådlös laddning för elbussar öppnade i USA
  4. "Elektricitet på den colombianska utställningen", av John Patrick Barrett. 1894, sid. 168-169  _
  5. Experiment med växelströmmar av mycket hög frekvens och deras tillämpning på metoder för artificiell belysning, AIEE, Columbia College, NY, 20 maj 1891 Arkiverad 22 april 2019 på Wayback Machine 
  6. Experiment med alternativa strömmar med hög potential och hög frekvens, IEE-adress, London, februari 1892 Arkiverad 19 september 2015 på Wayback Machine 
  7. On Light and Other High Frequency Phenomena, Franklin Institute, Philadelphia, februari 1893 och National Electric Light Association, St. Louis, mars 1893 Arkiverad 10 mars 2015 på Wayback Machine 
  8. 1 2 The Work of Jagdish Chandra Bose: 100 years of mm-wave research Arkiverad 20 mars 2012 på Wayback Machine 
  9. 1 2 Jagadish Chandra Bose Arkiverad 8 oktober 2014 på Wayback Machine 
  10. Shapkin V. I. Radio: upptäckt och uppfinning. - Moskva: DMK PRESS, 2005. - 190 sid. — ISBN 5-9706-0002-4 .
  11. Nikola Tesla om hans arbete med växelströmmar och deras tillämpning på trådlös telegrafi, telefoni och kraftöverföring, s. 26-29. (Engelsk)
  12. 5 juni 1899, Nikola Tesla Colorado Spring Notes 1899-1900, Nolit, 1978 Arkiverad 17 mars 2010 på Wayback Machine 
  13. ↑ Nikola Tesla : Guidade vapen och datorteknik 
  14. Elektrikern (London ) , 1904 
  15. Scanning the Past: A History of Electrical Engineering from the Past, Hidetsugu Yagi Arkiverad 11 juni 2009.
  16. 1 2 Tetelbaum S. I. Om trådlös överföring av elektricitet över långa avstånd med hjälp av radiovågor // Elektricitet. - 1945. - Nr 5 . - S. 43-46 .
  17. 1 2 Kostenko A. A. Kvasioptik: historisk bakgrund och moderna utvecklingstrender  // Radiofysik och radioastronomi . - 2000. - V. 5 , nr 3 . - S. 231 .
  18. En undersökning av elementen i kraftöverföring med mikrovågsstråle, 1961 IRE Int. Konf. Rec., vol.9, del 3, s.93-105 Arkiverad 10 augusti 2011 på Wayback Machine 
  19. IEEE Microwave Theory and Techniques, Bill Brown's Distinguished Career Arkiverad 2 augusti 2009.  (Engelsk)
  20. Power from the Sun: Its Future, Science Vol. 162, sid. 957-961 (1968)
  21. Solar Power Satellite-patent Arkiverad 17 april 2022 på Wayback Machine 
  22. Historia om RFID Arkiverad 27 mars 2009.  (Engelsk)
  23. Space Solar Energy Initiative Arkiverad 28 juli 2010 på Wayback Machine 
  24. Wireless Power Transmission for Solar Power Satellite (SPS) (Second Draft av N. Shinohara), Space Solar Power Workshop, Georgia Institute of Technology Arkiverad 20 april 2021 på Wayback Machine 
  25. WC Brown: The History of Power Transmission by Radio Waves: Microwave Theory and Techniques, IEEE Transactions on September, 1984, v. 32 (9), sid. 1230-1242 Arkiverad 20 april 2021 på Wayback Machine 
  26. Trådlös kraftöverföring via starkt kopplade magnetiska  resonanser . Vetenskap (7 juni 2007). Datum för åtkomst: 6 september 2010. Arkiverad från originalet den 29 februari 2012. ,
    Fick en ny metod för trådlös överföring av el . MEMBRANA.RU (8 juni 2007). Hämtad 6 september 2010. Arkiverad från originalet 19 december 2011.
  27. Bombardier PRIMOVE-teknologi . Hämtad 18 mars 2010. Arkiverad från originalet 17 februari 2010.
  28. Intel föreställer sig trådlös kraft för din bärbara dator Arkiverad 14 juli 2009.  (Engelsk)
  29. specifikation för trådlös el närmar sig slutförandet . Hämtad 18 mars 2010. Arkiverad från originalet 18 mars 2012.
  30. Global Qi Standard aktiverar trådlös laddning - HONG KONG Arkiverad från originalet den 7 april 2013. // PRNewswire, sept. 2
  31. TX40 och CX40, Ex-godkänd ficklampa och laddare Arkiverad 27 augusti 2017 på Wayback Machine 
  32. Haiers trådlösa HDTV saknar sladdar, slank profil (video) Arkiverad 29 augusti 2017 på Wayback Machine , Trådlös elektricitet träffade  sina
    skapare (länk ej tillgänglig) . MEMBRANA.RU (16 februari 2010). Hämtad 6 september 2010. Arkiverad från originalet 10 mars 2012. 
  33. Eric Giler demonstrerar trådlös elektricitet Arkiverad 18 februari 2014 på Wayback Machine // TED.com
  34. Wi-Fi-router förvandlas till en trådlös strömkälla Arkiverad 20 december 2016 på Wayback Machine // nplus1.ru
  35. Skapade en mobiltelefon utan batteri Arkivexemplar av 29 juni 2017 på Wayback Machine // Popular Mechanics
  36. Smartphones kommer att få infraröd laddning Arkivkopia daterad 28 februari 2021 på Wayback Machine // Sibnet.ru, 11/24/20.
  37. Vanliga frågor om uBeam . www.evblog.com. Hämtad 12 augusti 2017. Arkiverad från originalet 12 augusti 2017.
  38. "Nikola Tesla och jordens diameter: En diskussion om ett av de många funktionssätten för Wardenclyffe Tower", KL Corum och JF Corum, Ph.D. 1996
  39. William Beaty, Yahoo Wireless Energy Transmission Tech Group Message #787 Arkiverad 3 september 2011 på Wayback Machine , omtryckt i WIRELESS TRANSMISSION THEORY Arkiverad 13 januari 2012 på Wayback Machine .
  40. Wait, James R., The Ancient and Modern History of EM Ground-Wave Propagation, " IEEE Antennas and Propagation Magazine , Vol. 40, nr 5, oktober 1998.
  41. SYSTEM FÖR TRANSMISSION AV ELEKTRISK ENERGI Arkiverad 28 november 2011 på Wayback Machine , sept. 2, 1897, U.S. Patent No. 645.576, Mar. 20, 1900.
  42. Nikola Tesla om sitt arbete med växelströmmar och deras tillämpning på trådlös telegrafi, telefoni och kraftöverföring

    Jag måste säga här att när jag lämnade in ansökningarna den 2 september 1897 om överföring av energi där denna metod avslöjades, stod det redan klart för mig att jag inte behövde ha terminaler på så hög höjd, men jag aldrig har, ovanför min underskrift, något meddelat att jag inte bevisade först. Det är anledningen till att inget av mitt påstående någonsin motsägs, och jag tror inte att det kommer att bli det, för när jag publicerar något går jag igenom det först genom experiment, sedan från experiment räknar jag, och när jag har teori och praktik möts Jag tillkännager resultaten.

    Vid den tiden var jag helt säker på att jag kunde sätta upp en kommersiell anläggning, om jag inte kunde göra något annat än vad jag hade gjort i mitt laboratorium på Houston Street; men jag hade redan räknat och upptäckt att jag inte behövde stora höjder för att tillämpa denna metod. Mitt patent säger att jag bryter ner atmosfären "vid eller nära" terminalen. Om min ledande atmosfär är 2 eller 3 miles ovanför anläggningen, anser jag detta mycket nära terminalen jämfört med avståndet till min mottagande terminal, som kan vara tvärs över Stilla havet. Det är bara ett uttryck....

  43. Nikola Tesla om sitt arbete med växelströmmar och deras tillämpning på trådlös telegrafi, telefoni och kraftöverföring

    ... Jag såg att jag skulle kunna överföra kraft förutsatt att jag kunde konstruera en viss apparat -- och det har jag, som jag kommer att visa er senare. Jag har konstruerat och patenterat en form av apparat som med en måttlig höjd på några hundra fot kan bryta ner luftskiktet. Du kommer då att se något som liknar ett norrsken över himlen, och energin kommer att gå till den avlägsna platsen.

    Det är väldigt enkelt. En apparat som tillåter förskjutning av en viss mängd elektricitet i terminalen - vi ska säga så många enheter - kommer att producera en elektrisk potential på ett avstånd av 5 miles, och fallet av elektrisk potential per centimeter kommer att vara lika med mängden elektricitet dividerat med kvadraten på avståndet.

    Nu har jag försäkrat mig om att jag kan konstruera anläggningar där jag kan producera, per kilometer av atmosfären, elektriska potentialskillnader på något som 50 000 eller 60 000 volt, och vid 50 000 eller 60 000 volt måste atmosfären bryta ner och bli ledande .

    Så att, när jag hade förklarat denna princip för Lord Kelvin, blev han helt övertygad om att jag kunde göra det; men Helmholtz var redan från början övertygad om att jag kunde göra det. Det krävdes dock argumentation och demonstration genom experiment för att övertyga Lord Kelvin.

  44. Rauscher, Elizabeth A. , Elektromagnetiska fenomen i komplexa geometrier och icke-linjära fenomen, Non-Hertzian Waves and Magnetic Monopoles, Tesla Book Company.
  45. APPARATUS FÖR TRANSMISSION OF ELECTRICAL ENERGY, 2 september 1897, US Patent No. 649 621, 15 maj 1900
  46. Nikola Tesla om hans arbete med växelströmmar och deras tillämpning på trådlös telegrafi, telefoni och kraftöverföring, s. 126, 127.
  47. "The Future of the Wireless Art," Wireless Telegraphy and Telephony, Walter W. Massie & Charles R. Underhill, 1908, s. 67-71

    Det är avsett att ge praktiska demonstrationer av dessa principer med anläggningen illustrerad. Så snart det är klart kommer det att vara möjligt för en affärsman i New York att diktera instruktioner och få dem omedelbart att visas med typ på hans kontor i London eller någon annanstans. Han kommer att kunna ringa upp, från sitt skrivbord, och prata med vilken telefonabonnent som helst på jorden, utan någon som helst förändring i den befintliga utrustningen. Ett billigt instrument, inte större än en klocka, gör det möjligt för bäraren att höra var som helst, på havet eller på land, musik eller sång, en politisk ledares tal, en framstående vetenskapsmans tal eller en vältalig prästs predikan. , levererad på någon annan plats, dock avlägsen. På samma sätt kan vilken bild, karaktär, ritning eller utskrift som helst överföras från en plats till en annan. Miljontals sådana instrument kan endast drivas från en anläggning av detta slag. Viktigare än allt detta kommer dock att vara överföringen av kraft, utan ledningar, som kommer att visas i en skala som är tillräckligt stor för att bära övertygelse.

  48. Tesla, Nikola, Systems of Transmission of Electrical Energy Arkiverad 28 november 2011 på Wayback Machine , sept. 2, 1897, U.S. Patent No. 645.576, Mar. 20, 1900.
  49. The Transmission of Electrical Energy Without Wires," Electrical World, 5 mars 1904. 21st Century Books (5 mars 1904). Hämtad 4 juni 2009. Arkiverad från originalet den 29 februari 2012. ."
  50. Nikola Tesla om hans arbete med växelströmmar och deras tillämpning på trådlös telegrafi, telefoni och kraftöverföring, s. 128-130.

    "Jorden har en radie på 4 000 miles. Runt denna ledande jord finns en atmosfär. Jorden är en ledare; atmosfären ovanför är en ledare, bara det finns ett litet skikt mellan den ledande atmosfären och den ledande jorden som är isolerande... Nu, du inser direkt att om du ställer in potentialskillnader vid en punkt, till exempel, kommer du att skapa motsvarande potentialfluktuationer i media. Men eftersom avståndet från jordens yta till den ledande atmosfären är mycket litet, jämfört med avståndet av mottagaren vid 4 000 miles, säg, du kan lätt se att energin inte kan färdas längs denna kurva och komma dit, utan omedelbart kommer att omvandlas till ledningsströmmar, och dessa strömmar kommer att färdas som strömmar över en tråd med en retur. återvinns i kretsen, inte av en stråle som passerar längs denna kurva och reflekteras och absorberas... men den kommer att färdas genom ledning och kommer att återvinnas på detta sätt