科学课堂|手机无线充电,是什么原理?_风闻
Science_北京-不惧过往,不畏将来!2022-01-05 09:20


科学,听起来高深莫测,其实它就在我们身边。为了让更多读者朋友体验到科学的神奇与魅力,我们开设了“科学课堂”栏目,有专业的老师为各位大小朋友准备了简单好学的家庭科学实验,让我们一起动手学科学吧!
手机无线充电是一种新的充电方式,没有数据线的支撑,隔空充电。大多数人会有这样的疑问:无线充电为什么不需要数据线?它的充电原理是怎样的呢?
目前无线充电方式主要有4种:
0****1
电磁感应无线充电
这种充电方式需要在手机和充电平台里各安装一个线圈,当通电时,充电平台里的线圈会产生交流电,这时候手机如果与它靠近手机里的线圈发生电磁感应,线圈就开始作业,将电磁能转化成电能,再通过装置转为直流电以完成手机的充电。这一种充电方式所要求的电路结构比较简单,成本也不会太高。但是,这种充电方式存在一个缺点,那就是传输的距离过短,如果手机摆放的位置不对,就很有可能充不上电,或者充电速度特别缓慢。
0****2
磁场共振式充电
电磁共振也需要手机和充电平台的相互作用,需要两方的谐振器产生一个磁场共振,实现能量的转化。显然这种技术不需要手机和充电平台的接触,只需要让两者的LC谐振频率保持一致就可以了,这样即使相隔一定距离,也可以进行无线充电,适用于距离比较长的传输。不过缺点在于充电的效率会比较低。
0****3
无线电波式充电
这种充电方式是在供电方上配置一个可以进行无线电波发射的设备。当然,有了一个发射设备,就必须要有一个接收设备,以一种直流电压输出和输入的方式进行充电。这种充电方式虽然电流传输速度快,但是稳定性和安全性都很低,研发的成本也很高。
0****4
电场耦合式无线充电
原理是通过沿垂直方向耦合两组非对称偶极子而产生的感应电场来传输电力。这种充电方式转换率很高,两者的位置也可以不用固定,但有一个很大的缺点,那就是需要设备的体积更大,功率也特别小。
这4种充电方式中,目前电磁感应这种方式技术更为成熟,充电效率更高,再就是它的电路结构比较简单,所以现在我们手机无线充电广泛运用的就是第一种方式。
下面我们通过小实验来进一步加深大家对于手机无线充电的理解。
,时长02:49

◎作者:黄才发


# 设计教师:黄才发 #

江西省赣州市寻乌县寻乌中学物理教师,
“2019年最美科技工作者”荣誉称号获得者。
第二届全国创新争先奖章获得者,
中国科协第十次代表大会委员。
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