Oamenii de știință au studiat problema transmiterii electricității fără fire în secolul al treilea. Recent, problema nu și-a pierdut actualitatea, ci, dimpotrivă, a făcut un pas înainte, care este doar plăcut. Am decis să spunem cititorilor site-ului în detaliu cum s-a dezvoltat transmisia wireless a electricității pe distanțe de la început până în prezent, precum și ce tehnologii sunt deja practicate.

Istoria dezvoltării

Transmisia energiei electrice pe o distanta fara fire se dezvolta mana in mana cu progresul in domeniul transmisiei radio, deoarece principiul de functionare in aceste fenomene este in multe privinte asemanator, daca nu acelasi. Majoritatea invențiilor se bazează pe metoda inducției electromagnetice, precum și pe câmpul electrostatic.

În 1820 A.M. Ampere a descoperit legea interacțiunii curenților, care a fost că, dacă două conductoare apropiate, curentul curge în aceeași direcție, atunci ei sunt atrași unul de celălalt, iar dacă sunt în direcții diferite, se resping reciproc.

M. Faraday în 1831 a stabilit în procesul de efectuare a experimentelor că un câmp magnetic variabil (schimbând în mărime și direcție în timp) generat de fluxul de curent electric induce (induce) curenți în conductorii din apropiere. Acestea. transmiterea energiei electrice fără fire. Am discutat în detaliu într-un articol anterior.

Ei bine, J.K. Maxwell 33 de ani mai târziu, în 1864, a tradus datele experimentale ale lui Faraday într-o formă matematică, propriile ecuații ale lui Maxwell sunt fundamentale în electrodinamică. Ele descriu modul în care un curent electric și un câmp electromagnetic sunt legate.

Existența undelor electromagnetice a fost confirmată în 1888 de G. Hertz, în cursul experimentelor sale cu un emițător de scântei cu un chopper pe o bobină Ruhmkorff. În acest fel, unde EM au fost produse cu frecvențe de până la jumătate de gigahertz. Este demn de remarcat faptul că aceste unde ar putea fi recepționate de mai multe receptoare, dar trebuie să fie reglate pentru rezonanța cu transmițătorul. Raza de acțiune a instalației a fost de aproximativ 3 metri. Când a apărut o scânteie în transmițător, aceeași scânteie a apărut și pe receptoare. De fapt, acestea sunt primele experimente de transmitere a energiei electrice fără fire.

Cercetări profunde au fost efectuate de celebrul om de știință Nikola Tesla. În 1891 a studiat curentul alternativ de înaltă tensiune și frecvență. Ca urmare, s-au tras următoarele concluzii:

Pentru fiecare scop specific, trebuie să ajustați instalația la frecvența și tensiunea corespunzătoare. În acest caz, o frecvență înaltă nu este o condiție prealabilă. Cele mai bune rezultate au fost obținute la o frecvență de 15-20 kHz și o tensiune de emițător de 20 kV. Pentru a obține un curent și o tensiune de înaltă frecvență, s-a folosit o descărcare oscilativă a unui condensator. Astfel, este posibil să se transmită atât energie electrică, cât și să se producă lumină.

Omul de știință în discursurile și prelegerile sale a demonstrat strălucirea lămpilor (tuburi cu vid) sub influența unui câmp electrostatic de înaltă frecvență. De fapt, principalele concluzii ale lui Tesla au fost că, chiar și în cazul utilizării sistemelor rezonante, o mulțime de energie nu poate fi transmisă folosind o undă electromagnetică.

În paralel, un număr de oameni de știință au fost implicați în studii similare până în 1897: Jagdish Bose în India, Alexander Popov în Rusia și Guglielmo Marconi în Italia.

Fiecare dintre ele a contribuit la dezvoltarea transmisiei de putere fără fir:

1. J. Bose în 1894, a aprins praful de pușcă, transmitând electricitate la distanță fără fire. A făcut asta la o demonstrație la Calcutta.
2. A. Popov la 25 aprilie (7 mai 1895), folosind codul Morse, a transmis primul mesaj. În Rusia, această zi, 7 mai, este încă Ziua Radioului.
3. În 1896, G. Marconi din Marea Britanie a transmis și un semnal radio (cod Morse) pe o distanță de 1,5 km, ulterior 3 km pe Câmpia Salisbury.

Este de remarcat faptul că lucrările lui Tesla, subestimate la vremea lor și pierdute de secole, au depășit opera contemporanilor săi în ceea ce privește parametrii și capacitățile. În același timp, și anume în 1896, dispozitivele sale transmiteau un semnal pe distanțe mari (48 km), din păcate aceasta era o cantitate mică de electricitate.

Și până în 1899, Tesla a ajuns la concluzia:

Inconsecvența metodei de inducție pare a fi enormă în comparație cu metoda de excitare a încărcăturii pământului și aerului.

Aceste concluzii vor duce la alte cercetări, în 1900 reușind să alimenteze o lampă dintr-o bobină în câmp, iar în 1903 a fost lansat turnul Wondercliff de pe Long Island. Constă dintr-un transformator cu un secundar împământat, iar deasupra acestuia stătea o cupolă sferică de cupru. Cu ajutorul lui, s-a dovedit a aprinde 200 de lămpi de 50 de wați. În același timp, emițătorul era situat la 40 km de acesta. Din păcate, aceste studii au fost întrerupte, finanțarea a fost întreruptă, iar transportul gratuit de energie electrică fără fire nu a fost benefic din punct de vedere economic pentru oamenii de afaceri. Turnul a fost distrus în 1917.

In zilele de azi

Tehnologiile wireless de transmisie a energiei au făcut pași mari înainte, în special în domeniul transmisiei de date. Astfel de progrese semnificative au fost realizate prin comunicarea radio, tehnologii wireless cum ar fi Bluetooth și WiFi. Nu au existat inovații speciale, frecvențele, metodele de criptare a semnalului au fost în principal modificate, reprezentarea semnalului a trecut de la forma analogică la cea digitală.

Când vine vorba de transmiterea energiei electrice fără fire pentru alimentarea echipamentelor electrice, este de menționat că în 2007, cercetătorii de la Institutul din Massachusetts au transmis energie pe 2 metri și au aprins în acest fel un bec de 60 de wați. Această tehnologie se numește WiTricity, se bazează pe rezonanța electromagnetică a receptorului și emițătorului. Este de remarcat faptul că receptorul primește aproximativ 40-45% din energie electrică. O diagramă generalizată a unui dispozitiv pentru transmiterea energiei printr-un câmp magnetic este prezentată în figura de mai jos:

Videoclipul prezintă un exemplu de utilizare a acestei tehnologii pentru a încărca o mașină electrică. Concluzia este că un receptor este atașat la partea de jos a mașinii electrice, iar un transmițător este instalat pe podea într-un garaj sau alt loc.

Trebuie să poziționați mașina astfel încât receptorul să fie deasupra emițătorului. Aparatul transmite multă energie electrică fără fire - de la 3,6 la 11 kW pe oră.

Pe viitor, compania are în vedere furnizarea de energie electrică cu o astfel de tehnologie și electrocasnice, precum și întregul apartament în ansamblu. În 2010, Haier a prezentat televizor fără fir, care este alimentat de o tehnologie similară, precum și de semnalul video fără fir. Dezvoltari similare sunt realizate de alte companii de top precum Intel si Sony.

În viața de zi cu zi, tehnologiile wireless de transmisie a energiei sunt răspândite, de exemplu, pentru încărcarea unui smartphone. Principiul este similar - există un transmițător, există un receptor, eficiența este de aproximativ 50%, adică. pentru a încărca cu un curent de 1A, emițătorul va consuma 2A. Transmițătorul este de obicei numit bază în astfel de truse, iar partea care se conectează la telefon se numește receptor sau antenă.

O altă nișă este transmisia fără fir a energiei electrice folosind microunde sau lasere. Aceasta oferă o gamă mai mare decât parametrii furnizați de inducția magnetică. În metoda cu microunde, pe dispozitivul de recepție este instalată o rectennă (o antenă neliniară pentru transformarea unei unde electromagnetice în DC.), iar emițătorul își direcționează radiația în această direcție. În această versiune a transmisiei fără fir a electricității, nu este nevoie de o linie directă de vedere a obiectelor. Dezavantajul este că radiațiile cu microunde sunt nesigure pentru mediu.

În concluzie, aș dori să remarc că transmisia wireless a electricității este cu siguranță convenabilă pentru utilizare în viața de zi cu zi, dar are avantajele și dezavantajele sale. Dacă vorbim despre utilizarea unor astfel de tehnologii pentru a încărca gadget-uri, atunci avantajul este că nu trebuie să introduci și să scoți în mod constant mufa din conectorul smartphone-ului tău, respectiv, conectorul nu va eșua. Dezavantajul este randamentul scazut, daca pierderea de energie nu este semnificativa pentru un smartphone (cativa wati), atunci pentru încărcare fără fir vehiculele electrice sunt o problemă foarte mare. Scopul principal al dezvoltării acestei tehnologii este creșterea eficienței instalației, deoarece pe fondul cursei larg răspândite pentru economisirea energiei, utilizarea tehnologiilor cu eficiență scăzută este foarte îndoielnică.

Continut Asemanator:

Ca( 0 ) Nu-mi place( 0 )

Hrănirea într-un mod intangibil Aparate, eliberat de firele electrice, nu este prima dată când excită mințile inventatorilor. Dar chiar acum, experții au venit să învețe aspiratoarele în serie, lămpile de podea, televizoarele, mașinile, implanturile, roboții mobili și laptopurile să primească în mod eficient și în siguranță curent de la o sursă wireless.

Recent, o echipă de oameni de știință de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT), condusă de Marin Soljačic, a făcut un alt pas spre transformarea tehnologiei electrice fără fir dintr-un „focal” de laborator într-o tehnologie potrivită pentru replicare. În mod destul de neașteptat, au descoperit un efect care face posibilă creșterea eficienței transmisiei. Dar înainte de a vorbi despre un nou experiment, merită să facem o digresiune.

În acest caz, un câmp magnetic apropiat este folosit ca purtător de energie, oscilând la o frecvență înaltă de câțiva megaherți. Transferul necesită două bobine magnetice reglate la aceeași frecvență de rezonanță. Oamenii de știință compară transferul de energie dintre ei cu distrugerea unui pahar de sticlă rezonant atunci când „aude” un sunet cu o frecvență strict definită.

Idealizate (în această figură) bobinele magnetice (galbene), înconjurate de câmpurile lor (roșu și albastru), transferă energie între ele la o distanță D, de multe ori mai mare decât dimensiunea bobinelor în sine. Aceasta este ceea ce oamenii de știință numesc cuplare magnetică rezonantă (sau cuplare) - Resonant Magnetic Coupling (ilustrare WiTricity).

Ca urmare a interacțiunii bobinelor, se obține ceea ce se numea „electricitate fără fir” (WiTricity). Apropo, acest cuvânt este o marcă comercială care aparține corporației cu același nume, fondată de Soljachich și un număr de colegi de la MIT. Corporația indică faptul că termenul se aplică numai tehnologiei și produselor sale bazate pe acesta. O mare cerere este să nu folosiți „whitecity” ca sinonim pentru transmisia de energie fără fir în general.

De asemenea, inventatorii cer să nu confunde WiTricity cu transferul de energie prin unde electromagnetice: ei spun că noua metodă este „non-radiativă”.

Și încă câteva „nu” importante indicate de creatori. WiTricity nu este un analog al unui transformator cu înfășurări separate de câțiva metri (cel din urmă în acest caz nu mai funcționează). Aceasta nu este o periuță de dinți electrică îmbunătățită: deși poate fi încărcată fără contact electric, ea necesită totuși plasarea într-o „stație de andocare” pentru a apropia bobinele inductive de transmisie și de recepție la o distanță de un milimetru. Whitecity nu este un cuptor cu microunde capabil să prăjească un obiect viu, deoarece câmpul magnetic pulsatoriu care funcționează în sistemul WiTricity nu afectează o persoană. În cele din urmă, „Wireless Electricity” nu este nici măcar „misterioasa și teribilul” Turn Tesla (Wardenclyffe Tower), cu care marele inventator a intenționat să demonstreze transmiterea energiei pe distanțe lungi.

Marin și colegii săi au condus prima lor experiență în transmisia de energie fără fir folosind metoda WiTricity la un bec de 60 de wați, la mai mult de doi metri distanță de sursă, în 2007. Eficiența a fost scăzută - aproximativ 40%, dar și atunci inventatorii au indicat un plus tangibil al noutății - siguranță.

Câmpul aplicat în sistem este de 10 mii de ori mai slab decât cel care domnește în miezul scanerului de imagistică prin rezonanță magnetică. Deci nici organismele vii, nici implanturile medicale, nici stimulatoarele cardiace și alte echipamente sensibile de acest fel, nici electronicele de larg consum nu pot simți efectul acestui câmp.

Principalii autori ai lui WiTricity sunt Marin Soljacic (stânga), Aristeidis Karalis și John Joannopoulos. Pe dreapta: schema circuitului WiTricity. Bobina emițătorului (stânga) este conectată la priză. Recepție - conectat la consumator. Liniile de câmp magnetic ale primei bobine (albastre) sunt capabile să ocolească obstacole conductoare relativ mici (și nu observă deloc lemn, țesătură, sticlă, beton sau o persoană), transportând cu succes energie (linii galbene) către receptor. inel (foto de MIT / Donna Coveney, ilustrație WiTricity).

Acum, Soljacic și asociații săi au descoperit că eficiența sistemului WiTricity este afectată nu numai de dimensiunea, geometria și reglarea bobinelor, precum și de distanța dintre acestea, ci și de numărul de consumatori. În mod paradoxal, însă, la prima vedere, două dispozitive de recepție amplasate la o distanță de 1,6 până la 2,7 metri pe ambele părți ale „antenei” de transmisie au prezentat o eficiență cu 10% mai bună decât dacă conexiunea s-ar fi realizat doar între o sursă și consumator, întrucât a fost cazul în experimentele anterioare.

Mai mult, îmbunătățirea a fost urmărită indiferent de eficiența pentru perechile emițător-receptor separat. Oamenii de știință au sugerat că, odată cu adăugarea în continuare de noi consumatori, eficiența va crește în continuare, deși nu este încă clar cât de mult. (Detaliile experimentului sunt dezvăluite în Scrisorile de fizică aplicată.)

Bobina de transmisie din noul experiment avea o suprafață de 1 metru pătrat, iar bobinele de recepție erau de numai 0,07 m 2 fiecare. Și acest lucru este, de asemenea, interesant: volumul „receptoarelor” din experimentele anterioare a pus sub semnul întrebării dorința producătorilor de tehnologie de a-și furniza echipamentele cu astfel de sisteme - cu greu ați dori un laptop cu autoîncărcare, al cărui bloc WiTricity este comparabil în dimensiunea computerului însuși.

Stânga: 1 - un circuit special convertește curentul alternativ obișnuit în frecvență înaltă, alimentează bobina de transmisie, care creează un câmp magnetic oscilant. 2 - bobina de recepție din dispozitivul de consum trebuie să fie reglată la aceeași frecvență. 3 - legătura rezonantă dintre bobine transformă câmpul magnetic înapoi într-un curent electric care alimentează becul.
Dreapta: Potrivit autorilor sistemului, o singură bobină de pe tavan poate furniza energie tuturor dispozitivelor și dispozitivelor din cameră - de la mai multe lămpi și un televizor până la un laptop și un DVD player (ilustrat de WiTricity).

Dar principalul lucru este efectul de îmbunătățire a eficienței generale cu munca simultana cu mai mulți consumatori înseamnă undă verde pentru visul albastru al lui Soljacic - o casă plină cu o varietate de electrocasnice, alimentate de „emițători neradianți” invizibili, ascunși în tavanele sau pereții camerelor.

Sau poate nu numai în camere, ci și în garaj? Desigur, puteți încărca o mașină electrică în mod obișnuit. Dar frumusețea WiTricity este că nu trebuie să conectați nimic nicăieri și chiar să vă amintiți acest lucru - teoretic, mașina în sine poate fi învățată la sosirea în garaj (sau la parcarea companiei) să trimită o „cerere” către sistem și alimentați bateria dintr-o bobină magnetică așezată în podea.

Apropo, în unele experimente, experții WiTricity au crescut puterea de transmisie la trei kilowați (și am început, reamintim, cu un bec de 60 de wați). Eficiența variază în funcție de întregul set de parametri, însă, conform corporației, cu bobine suficient de apropiate, poate depăși 95%.

Nu este greu de ghicit că o metodă promițătoare de transmitere a energiei electrice a câțiva metri fără fire și nevoia de a viza un fel de „fasci de putere” ar trebui să fie de interes pentru o gamă largă de companii. Unii lucrează deja în această direcție pe cont propriu.

De exemplu, pornind de la principiile justificate și testate de Soljacic și colegii săi, Intel dezvoltă acum modificarea transmisiei de putere rezonantă - Wireless Resonant Energy Link (WREL). În 2008, compania a obținut un rezultat strălucit în acest domeniu, demonstrând un transfer de curent „magnetic” cu o eficiență de 75%.

Unul dintre prototipurile Intel WREL care transmite fără fir puterea (împreună cu semnalul audio) de la un player MP3 la un difuzor mic (foto de pe gizmodo.com).

Experimentele proprii, care reproduc experimentele fizicienilor de la Institutul Tehnologic din Massachusetts, sunt acum puse în scenă de Sony.

Cu toate acestea, Soljacic este încrezător că inovația sa nu se va pierde printre produsele colegilor concurenți. La urma urmei, descoperitorii tehnologiei au fost cei mai ales cei care au umplut conuri cu ea și sunt gata pentru studiul și îmbunătățirea ei aprofundată. Să spunem că instalarea chiar și a unei perechi de bobine nu este atât de simplă pe cât pare la o privire superficială. Omul de știință a efectuat experimente în laborator timp de câțiva ani la rând înainte de a construi un sistem care funcționează cu adevărat fiabil.

Demonstrarea unui ecran LCD alimentat de primul prototip al kit-ului de uz casnic WiTricity. Bobina de transmisie este pe podea, bobina de recepție este pe masă (foto de WiTricity).

„Wireless Electricity”, conform autorilor săi, a fost conceput inițial ca un produs OEM. Prin urmare, în viitor, ne putem aștepta la apariția acestei tehnologii în produsele altor companii.

Și un balon de probă către potențialii consumatori a fost deja lansat. În ianuarie, la CES 2010 din Las Vegas, compania chineză Haier a prezentat primul televizor HDTV complet wireless din lume. Nu doar semnalul video de la player a fost transmis pe ecranul acestuia prin aer (pentru care a fost folosit standardul Wireless Home Digital Interface, care s-a născut oficial cu doar o lună mai devreme), ci și sursa de alimentare. Acesta din urmă a fost furnizat tocmai de tehnologia WiTricity.

Și compania lui Soljachich negociază cu producătorii de mobilă despre instalarea bobinelor în mese și pereții dulapurilor. Primul anunț de produs în serie de la partenerul WiTricity este așteptat până la sfârșitul anului 2010.

În general, experții prevăd apariția unor adevărate bestselleruri pe piață - produse noi cu un receptor WiTricity încorporat. Și nimeni nu poate spune încă cu certitudine ce fel de lucruri vor fi.

Haier este unul dintre cei mai mari producători de electronice de larg consum din lume. Nu este surprinzător că inginerii săi au devenit interesați de posibilitatea combinării celor mai noi tehnologii pentru transmiterea fără fir a semnalului HDTV și a alimentării fără fir și chiar au reușit să fie primii care arăta un astfel de dispozitiv în acțiune (fotografii engadget.com, gizmodo. com).

În mod curios, istoria WiTricity a început cu câțiva ani în urmă cu o serie de treziri nefericite ale lui Marin. De câteva ori pe parcursul lunii a fost trezit de semnalul unui telefon descărcat, cerând „mâncare”. Omul de știință, care a uitat să conecteze la timp telefonul mobil la priză, a rămas surprins: nu este amuzant că telefonul se află la câțiva metri de rețeaua electrică, dar nu este capabil să primească această energie. După încă o trezire la trei dimineața, Soljacic s-a gândit: ar fi grozav dacă telefonul s-ar putea ocupa de propria încărcare.

Rețineți că nu vorbeam imediat despre o nouă versiune a „covoarelor” pentru încărcarea dispozitivelor de buzunar. Astfel de sisteme funcționează numai dacă dispozitivul este plasat direct pe „covoraș”, iar acest lucru nu este mai bun pentru oamenii uituci decât nevoia de a conecta pur și simplu firele la priză. Nu, telefonul trebuia să primească curent electric oriunde în cameră, sau chiar în apartament, și nu contează dacă l-ai lăsat pe o masă, canapea sau pervaz.

Aici inducția electromagnetică obișnuită, fasciculele de microunde direcționate și laserele cu infraroșu „prevăzute” nu erau potrivite. Marin a început să caute alte opțiuni. Cu greu s-ar fi putut gândi atunci că, după un timp, un telefon bip și „foame” l-ar conduce să-și creeze propria companie și apariția unei tehnologii care ar putea „face titluri” și, mai important, să intereseze partenerii industriali.

Adăugăm că principiile, istoria și viitorul WiTricity au vorbit cândva în detaliu Director executiv Corporația Eric Giler (Eric Giler).

Mulți experți susțin că electricitatea fără fir este cunoscută încă din 1831. Acest lucru s-a întâmplat când Michael Faraday a descoperit fenomenul inducției electromagnetice. În urma unei serii de experimente, a devenit clar că un câmp magnetic în schimbare, care este generat de un curent electric, poate induce un curent într-un alt conductor.

Electricitate fără fire

Cu toate acestea, aceasta a fost doar o teorie și doar Nikola Tesla a reușit să realizeze pe deplin ideea de a transmite electricitate la distanță. În 1893, a avut loc o expoziție mondială, la care a arătat transmisia fără fir a electricității. El a visat că toată lumea va folosi această tehnologie, dar la acel moment era pur și simplu nerevendicată. Intel și Sony au devenit interesate de astfel de tehnologii abia un secol mai târziu.

Principiul de funcționare

Dacă luăm în considerare electricitatea fără fir mai detaliat, atunci putem înțelege că oferă capacitatea de a transmite energie electrică la distanțe. Mulți compară această tehnologie cu comunicațiile radio sau celulare. Principiul de funcționare este destul de simplu și se bazează pe prezența a două bobine în sistem.

Transmisia de energie electrică la distanță se realizează cu ajutorul unui receptor și un transmițător

Acum este timpul să vă familiarizați cu principiul de funcționare mai detaliat:

1. Sistemul are un transmițător și un receptor care sunt capabili să genereze un câmp magnetic alternativ.
2. Câmpul magnetic vă permite să creați o tensiune în bobina receptorului.
3. Când un curent electric este direcționat printr-un fir, în jurul cablului se poate forma un câmp magnetic circular.
4. Pe o bobină de sârmă în care nu curge curent electric, curentul electric va începe să curgă direct din prima bobină printr-un câmp magnetic, care va asigura un cuplaj inductiv.

Principiile transportului de energie electrică

Până de curând, sistemul de rezonanță magnetică CMRS era considerat cel mai optim și popular. A fost creat în 2007. Datorită acestei tehnologii, specialiștii au reușit să transmită energie electrică pe o distanță de 2,1 metri. Cu toate acestea, nu a putut fi pus în producție de masă, deoarece frecvența de transmisie era prea mare, iar bobinele aveau o configurație complexă și erau mari.

Electricitatea fără fire vă permite să vă încărcați telefonul mobil

Mai recent, oamenii de știință din Coreea de Sud au creat un nou transmițător care vă permite să transmiteți energie electrică pe o distanță de 5 metri. Sistemul nu are dezavantaje și, dacă este necesar, poate fi instalat în pereții apartamentului.

În urma acestui experiment la o frecvență de 20 kHz, specialiștii au reușit să transmită:

• 209 W la 5 metri;
• 471 W la 4 metri;
• 1403 wați la 3 metri.

Datorită radiației wireless, va fi posibilă alimentarea televizoarelor LCD mari care necesită doar 40 de wați la o distanță de 5 metri. Acum există și alte tehnologii care permit transmiterea energiei electrice fără fire. Acestea includ:

1. radiatii laser. Gama este destul de mare. Cu toate acestea, este necesară o linie de vedere între receptor și transmițător. Lockheed Martin a testat deja vehiculul aerian fără pilot Stalker, care este alimentat de un fascicul laser și este capabil să stea în aer până la 48 de ore.
2. radiații cu microunde. Acest tip vă permite să oferiți o rază lungă de acțiune, dar costul echipamentului este destul de mare. O antenă radio va fi folosită ca transmițător de electricitate, care creează radiații cu microunde. Iar receptorul este echipat cu o rectennă, care transformă curentul electric în radiații primite cu microunde.

Odată cu creșterea distanței de transmisie, costul și dimensiunile echipamentului cresc semnificativ. La rândul lor, radiațiile cu microunde pot fi dăunătoare mediului. puteți citi despre roboți din sectorul energetic.

Caracteristicile tehnologiei

Acum este timpul să luăm în considerare toate caracteristicile acestei tehnologii populare:

1. Puterea fără fir se bazează pe inducția electromagnetică. În prezent, se lucrează la scalarea acestei tehnologii, dar aici se manifestă prejudiciul adus sănătății.
2. Tehnologiile care asigură transmiterea energiei electrice folosind ultrasunete, laser și radiații cu microunde își vor găsi și ele aplicația.
3. Sateliții care orbitează au baterii și acumulatori voluminosi. Cu toate acestea, este posibil ca în viitorul apropiat să înceapă să primească energie electrică folosind un laser sau un cuptor cu microunde.
4. Acum toți cei mai mari producători de echipamente de telecomunicații au început să fuzioneze între ei. Prin urmare, a început producția activă de telefoane mobile cu funcție de încărcare wireless. standard unic pentru acest moment este tehnologia Qi.

Încărcare fără fir cu tehnologie Qi

Aplicație

1. Elicopter cu microunde. Modelul acestui elicopter unic avea o rectennă și se putea ridica la o înălțime de 15 metri.
2. Electricitatea fără fir este utilizată în mod activ pentru periuțele de dinți. Peria este complet sigilată și puteți evita șocuri electrice suplimentare.
3. Alimentarea aeronavei cu un laser.
4. Sistemele de încărcare wireless pentru telefoane mobile au apărut deja la vânzare.
5. Pad de încărcare universal care poate alimenta mai multe smartphone-uri în același timp.

Avantaje și dezavantaje

Electricitatea wireless are următoarele avantaje:

• nu este nevoie de surse de alimentare;
• puteți refuza firele;
• mai puțină întreținere necesară.

dar tehnologie moderna are, de asemenea, o serie de dezavantaje:

• dezvoltarea tehnologiei nu a fost încă finalizată;
• acum există o distanță limitată;
• câmpurile magnetice nu sunt sigure pentru oameni;
• costul echipamentului este destul de mare.

perspective

Astăzi, mulți specialiști lucrează la proiecte mari care vor folosi doar putere wireless. Aceasta este sursa de alimentare a vehiculelor electrice, precum și a rețelelor electrice de uz casnic.

În 1968, cercetătorul spațial american Peter E. Glaser a propus amplasarea unor panouri mari panouri solare pe orbită geostaționară și transmit energia pe care o generează (nivel 5-10 GW) la suprafața Pământului cu un fascicul bine focalizat de radiații cu microunde, apoi o transformă în DC sau curent alternativ frecvența tehnică și distribuirea către consumatori.

O astfel de schemă a făcut posibilă utilizarea fluxului intens de radiație solară care există pe orbita geostaționară (~ 1,4 kW/mp) și transferul energiei primite pe suprafața Pământului în mod continuu, indiferent de ora zilei și vreme. conditii. Datorită înclinării naturale a planului ecuatorial față de planul eclipticii cu un unghi de 23,5 grade, un satelit situat pe o orbită geostaționară este iluminat de un flux de radiație solară aproape continuu, cu excepția unor perioade scurte de timp în apropierea zilelor de echinocțiul de primăvară și toamnă, când acest satelit cade în umbra Pământului. Aceste perioade de timp pot fi prezise cu acuratețe, iar în total nu depășesc 1% din durata totală a anului.

Frecvența oscilațiilor electromagnetice ale fasciculului cu microunde trebuie să corespundă acelor intervale care sunt alocate pentru utilizare în industrie, cercetare științifică și medicină. Dacă această frecvență este aleasă să fie de 2,45 GHz, atunci condițiile meteorologice, inclusiv nori groși și precipitații abundente, au un efect redus asupra eficienței transmisiei de energie. Banda de 5,8 GHz este tentantă pentru că vă permite să reduceți dimensiunea antenelor de transmisie și recepție. Cu toate acestea, influența condițiilor meteorologice aici necesită deja studii suplimentare.

Nivelul actual de dezvoltare a electronicii cu microunde ne permite să vorbim despre o eficiență destul de ridicată a transferului de energie printr-un fascicul de microunde de pe o orbită geostaționară la suprafața Pământului - aproximativ 70-75%. În acest caz, diametrul antenei de transmisie este de obicei ales să fie de 1 km, iar rectena de la sol are dimensiuni de 10 km x 13 km pentru o latitudine de 35 de grade. SCES cu un nivel de putere de ieșire de 5 GW are o densitate de putere radiată în centrul antenei de emisie de 23 kW/mp, în centrul antenei de recepție - 230 W/mp.

Au fost investigate diferite tipuri de generatoare de microunde în stare solidă și în vid pentru antena de transmisie SCES. William Brown a arătat, în special, că magnetronii, bine dezvoltati de industrie, proiectați pentru cuptoarele cu microunde, pot fi utilizați și în rețelele de antene de transmisie ale SCES, dacă fiecare dintre ei este prevăzut cu propriul circuit negativ. părereîn fază în raport cu un semnal de ceas extern (așa-numitul Amplificator Direcțional Magnetron - MDA).

Cea mai activă și sistematică cercetare în domeniul SCES a fost realizată de Japonia. În 1981, sub îndrumarea profesorilor M. Nagatomo (Makoto Nagatomo) și S. Sasaki (Susumu Sasaki), au început cercetări la Institutul de Cercetare Spațială din Japonia pentru a dezvolta un prototip SCES cu un nivel de putere de 10 MW, care ar putea fi creat folosind vehicule de lansare existente. Crearea unui astfel de prototip permite acumularea de experiență tehnologică și pregătirea bazei pentru formarea sistemelor comerciale.

Proiectul a fost numit SKES2000 (SPS2000) și a primit recunoaștere în multe țări ale lumii.

În 2008, profesorul asociat de fizică al MIT, Marin Soljačić, a fost trezit din somnul său dulce printr-un bip persistent. telefon mobil. „Telefonul nu s-a oprit, cerând să-l pun la încărcare”, spune Soljacic. Obosit și fără să se ridice, a început să viseze că telefonul, odată ajuns acasă, va începe să se încarce de la sine..

În 2012-2015 Inginerii de la Universitatea din Washington au dezvoltat o tehnologie care vă permite să utilizați Wi-Fi ca sursă de energie pentru alimentare dispozitive portabileși încărcarea gadgeturilor. Tehnologia a fost deja recunoscută de revista Popular Science drept una dintre cele mai bune inovații ale anului 2015. Ubicuitatea tehnologiei de transmitere a datelor fără fir în sine a făcut o adevărată revoluție. Și acum este rândul transmisiei wireless de putere prin aer, pe care dezvoltatorii de la Universitatea din Washington au numit-o PoWiFi (de la Power Over WiFi).

În timpul fazei de testare, cercetătorii au reușit să încarce cu succes baterii cu litiu-ion și nichel-metal hidrură de capacitate redusă. Folosind router asus RT-AC68U si mai multi senzori situati la o distanta de 8,5 metri de acesta. Acești senzori doar convertesc energia unei unde electromagnetice într-un curent continuu cu o tensiune de 1,8 până la 2,4 volți, care este necesar pentru alimentarea microcontrolerelor și sistemelor de senzori. Particularitatea tehnologiei este că calitatea semnalului de lucru nu se deteriorează. Este suficient doar să reîncărcați routerul și îl puteți utiliza ca de obicei, plus alimentarea dispozitivelor cu putere redusă. Într-una dintre demonstrații, o cameră mică a fost alimentată cu succes supraveghere ascunsă cu rezoluție scăzută, situată la o distanță mai mare de 5 metri de router. Apoi trackerul de fitness Jawbone Up24 a fost încărcat la 41%, a durat 2,5 ore.

La întrebări dificile despre motivul pentru care aceste procese nu afectează negativ calitatea canalului de comunicație în rețea, dezvoltatorii au răspuns că acest lucru devine posibil datorită faptului că un router flash, în timpul funcționării sale, trimite pachete de energie prin canale de transfer de informații neocupate. Ei au ajuns la această decizie când au descoperit că în perioadele de liniște, energia pur și simplu curge din sistem și, de fapt, poate fi direcționată spre alimentarea dispozitivelor cu putere redusă.

În timpul studiului, sistemul PoWiFi a fost amplasat în șase case, iar locuitorii au fost invitați să folosească Internetul ca de obicei. Încărcați pagini web, vizionați videoclipuri în flux și apoi spuneți-le ce s-a schimbat. Drept urmare, s-a dovedit că performanța rețelei nu s-a schimbat în niciun fel. Adică, Internetul a funcționat ca de obicei, iar prezența opțiunii adăugate nu a fost remarcată. Și acestea au fost doar primele teste, când o cantitate relativ mică de energie a fost colectată prin Wi-Fi..

În viitor, tehnologia PoWiFi poate servi la alimentarea senzorilor încorporați aparate electrocasniceși echipament militar pentru a le gestiona fără firși efectuați încărcarea/reîncărcarea de la distanță.

Relevant este transferul de energie pentru UAV (cel mai probabil folosind deja tehnologia PoWiMax sau de la radarul aeronavei de transport):

Pentru UAV, negativul din legea inversă a pătratului (antena care emite izotropic) „compensează” parțial pentru lățimea fasciculului antenei și modelul de radiație:

La urma urmei, radarul LA într-un impuls poate produce energie EMP sub 17 kW.

Nu este celular- unde celula trebuie să asigure o legătură la 360 de grade la elementele de capăt.
Să avem această variație:
Portavionul (pentru Perdix) este F-18 are (acum) radar AN / APG-65:


putere medie radiată maximă de 12000 W

Sau în viitor va avea AN/APG-79 AESA:


într-un impuls ar trebui să elibereze sub 15 kW de energie EMP

Acest lucru este suficient pentru a prelungi viața activă a micro-dronelor Perdix de la actualele 20 de minute la o oră sau mai mult.

Cel mai probabil, va fi folosită o dronă intermediară Perdix Middle, care va fi iradiată la o distanță suficientă de radarul luptătorului, iar aceasta, la rândul său, va „distribui” energie pentru frații mai mici Perdix Micro-Drones prin PoWiFi / PoWiMax, simultan schimbul de informații cu aceștia (zbor-acrobatic, sarcini țintă, coordonare roi).

Poate că în curând va ajunge la încărcare telefoane mobile, si altii dispozitive mobile care se afla in zona activități wifi, Wi-Max sau 5G?

Postfață: 10-20 de ani, după introducerea pe scară largă în viata de zi cu zi numeroși emițători electromagnetici cu microunde (telefoane mobile, cuptoare cu microunde, calculatoare, WiFi, instrumente Blu etc.) gândacii din marile orașe s-au transformat brusc într-o raritate! Acum gândacul este o insectă care poate fi găsită doar în grădina zoologică. Au dispărut brusc din casele pe care le iubeau atât de mult.

GANACI CARL!
Acești monștri, liderii listei „organismelor radiorezistente” au capitulat fără rușine!
referinţă
LD 50 - doza letală medie, adică doza ucide jumătate din organismele din experiment; LD 100 - doza letală ucide toate organismele din experiment.

Cine este următorul la rând?

Nivelurile de radiație permise ale stațiilor de bază comunicatii mobile(900 și 1800 MHz, nivelul total din toate sursele) în zona sanitar-rezidențială din unele țări diferă semnificativ:
Ucraina: 2,5 µW/cm². (cel mai strict standard sanitar din Europa)
Rusia, Ungaria: 10 µW/cm².
Moscova: 2,0 µW/cm². (norma a existat până la sfârșitul anului 2009)
SUA, țări scandinave: 100 µW/cm².
Nivelul temporar admisibil (TDL) de la radiotelefoanele mobile (MRT) pentru utilizatorii de radiotelefoane din Federația Rusă este definit ca 10 μW / cm² (Secțiunea IV - Cerințe de igienă pentru stațiile radio mobile terestre SanPiN 2.1.8 / 2.2.4.1190-03 " Cerințe igienice pentru amplasarea și exploatarea mijloacelor de comunicații radio mobile terestre).
În SUA, Certificatul este emis de Federal Communications Commission (FCC) pentru dispozitivele celulare al căror nivel maxim SAR nu depășește 1,6 W/kg (mai mult, puterea de radiație absorbită este dată la 1 gram de țesut uman).
În Europa, conform directivei internaționale a Comisiei pentru protecția împotriva radiațiilor neionizante (ICNIRP), valoarea SAR a unui telefon mobil nu trebuie să depășească 2 W/kg (cu puterea de radiație absorbită dată la 10 grame de țesut uman).
Relativ recent în seif din Marea Britanie nivelul SAR a fost considerat un nivel de 10 W/kg. Un model similar a fost observat și în alte țări.
Valoarea maximă SAR acceptată în standard (1,6 W/kg) nici măcar nu poate fi atribuită în siguranță standardelor „dure” sau „moale”.
Atât standardele din SUA, cât și din Europa pentru determinarea valorii SAR (toate reglementările privind radiațiile cu microunde de la telefoanele celulare, care în cauză se bazează numai pe efectul termic, adică asociat cu încălzirea țesuturilor organelor umane).
HASOS COMPLET.
Medicina nu a dat încă un răspuns clar la întrebarea: mobilul / WiFi este dăunător și cât de mult?
Și cum rămâne cu transmiterea fără fir a energiei electrice prin tehnologia cu microunde?
Aici puterea nu este wați și mile de wați, ci deja kW ...

Notă: WiMAX tipic stație de bază radiază la aproximativ +43 dBm (20 W), în timp ce o stație de telefonie mobilă transmite de obicei la +23 dBm (200 mW).

Etichete:

• Electricitate
• cuptor cu microunde
• Wifi
• drone
• UAV

Adaugă etichete

Va prezentam un dispozitiv pentru transmiterea energiei electrice fara fire cu un coeficient de performanta (COP) de aproximativ 100%. În viitor, valoarea eficienței de ≈ 100% va fi fundamentată și, desigur, demonstrăm această valoare cu dispozitivul nostru experimental.

Importanța problemei transmisiei wireless a energiei electrice este dincolo de orice îndoială - depășirea barierelor naturale (râuri, munți și văi); alimentare de rezervă, transport electric, rezolvarea unei serii de probleme de alimentare fără fir pentru dispozitive de uz casnic și industriale etc. - toate acestea sunt elemente ale problemei numite.

Un pic de istorie

Pentru prima dată, problema transmisiei fără fir a energiei electrice a fost identificată în zorii secolului trecut de către N. Tesla. Dispozitivul său demonstrativ se baza pe metoda emiterii și recepționării undelor electromagnetice printr-un circuit rezonant deschis, care conține o antenă - o capacitate și o bobină de sârmă - o inductanță. Indicatorii caracteristici ai dispozitivului Tesla se reduc la următoarele: eficiență = 4%, raza de transmisie - 42 km, dimensiunea maximă a turnului de antenă - 60 m, lungimea de undă - 2000 m. Este semnificativ faptul că în dispozitivul Tesla este considerată planeta Pământ. ca unul dintre firele de transmisie a energiei electrice, deoarece emisia și recepția unor astfel de unde lungi fără împământare nu este eficientă.

După experimentele lui Tesla, de-a lungul ultimului secol al XX-lea, toate încercările de a efectua transmisia fără fir a energiei electrice cu o eficiență acceptabilă s-au dovedit a fi inutile.

În deceniul actual, munca este raportată direct sau indirect la Institutul de Tehnologie din Massachusetts sub conducerea lui M. Solya-chich. Lucrarea lor se bazează pe binecunoscuta inductie, cu ajutorul unui câmp magnetic, metodă de transmitere a energiei electrice, care este implementată de inductori plati rezonanți. Această metodă asigură în mod ideal o eficiență = 50%, cu o rază de transmisie proporțională cu dimensiunile bobinelor antenei. Indicatorii caracteristici ai dispozitivului lor demonstrativ sunt următorii: eficiență ≈ 40%, raza de transmisie - 2 m, dimensiunea bobinei antenei - 0,6 m, lungime de undă - 30 m.

Sistem închis energetic

În dispozitivul nostru, ca și în dispozitivul lui Tesla, purtătorul de energie este undele electromagnetice, adică. operează binecunoscutul vector Poynting.

Următoarele sunt fundamentate teoretic și confirmate experimental: antenele de transmisie și recepție ale dispozitivului de transmitere a puterii fără fir formează un sistem închis energetic, incluzând parțial energia câmpului electromagnetic al Pământului; Prin excitarea (activarea) câmpului electromagnetic al Pământului în acest sistem, electricitatea este transferată de la antena de transmisie la antena de recepție cu o eficiență de ≈ 100% (Fig. 1).

Smochin. unu

Smochin. 2

Folosind această antenă, este ușor să formulați o problemă, a cărei soluție va asigura transmiterea energiei electrice fără fire:

1. Antenele de transmisie și recepție trebuie să excite (active) câmpul electromagnetic al Pământului într-o regiune locală (limitată) a spațiului;

2. Câmpul electromagnetic excitat al Pământului trebuie să fie și el local în spațiu și să nu consume energie (trebuie să fie o undă electromagnetică staționară între antenele de transmisie și cele de recepție).

Soluția la această problemă este nerealistă cu antene create pe baza reprezentărilor spațiale ale geometriei lui Euclid cu faimosul său postulat al 5-lea - postulatul liniilor paralele. Acest postulat din manualele școlare spune: Printr-un punct care nu se află pe o dreaptă dată, se poate trasa o singură dreaptă paralelă cu dreapta dată.

smochin. 3

Notorietatea acestui postulat constă în faptul că, începând din secolul I. î.Hr., timp de 2000 de ani, cele mai bune minți ale lumii au încercat fără succes să o demonstreze ca o teoremă. Și în 1826, rusul Lobaciovski a conturat bazele geometriei sale, în care postulatul 5 al geometriei lui Euclid a fost formulat, de fapt, prin negația sa: Printr-un punct care nu se află pe o dreaptă dată, pot fi trase cel puțin două drepte paralele cu dreapta dată.

smochin. 4

Și deși acest postulat nu este foarte în concordanță cu ideile noastre spațiale, geometria lui Lobachevsky este consecventă și a servit fizicienilor în mod regulat în ultima vreme. De exemplu, geometria lui Lobachevsky este implicată în descrierea unui număr mare de fenomene de la vibrații în liniile de transmisie mecanică până la interacțiunea particulelor și proceselor elementare în membrana unei celule vii.

Pseudosferă

Adevărat, până în 1863, timp de aproape 40 de ani, geometria lui Lobaciovski a fost percepută ca ceva ce nu avea nimic de-a face cu realitatea. Dar, în 1863, matematicianul italian Beltrami a stabilit că toate proprietățile planului geometriei Lobachevsky sunt realizate pe suprafața unei pseudosfere - un corp geometric, ale cărui proprietăți coincid sau sunt opuse proprietăților sferei. în fig. 5 prezintă o pseudosferă, iar Fig. 6 generatoarea sa este o tractrix cu asimptota X'X. Cu egalitatea razelor cercurilor mari (paralele) ale pseudosferei și sferei, este posibil să se compare cantitativ volumele și ariile suprafețelor lor.

smochin. cinci

smochin. 6

Antenele aparatului nostru sunt realizate sub formă de semipseudosfere; demonstrăm un dispozitiv cu următoarele caracteristici: eficiență = 100%, raza de transmisie - 1,8 m, dimensiunea maximă a bobinei antenei - 0,2 m, lungime de undă - 500 m, împământarea nu este necesară.

Trebuie remarcat aici că totalitatea caracteristicilor numite ale dispozitivului demonstrativ contrazice elementele de bază ale electrodinamicii clasice - inginerie radio.

Ce proprietăți ale antenelor semi-pseudosfere oferă astfel de caracteristici dispozitivului nostru?

Printre mai mult de o duzină de proprietăți extraordinare ale pseudosferei, următoarele merită atenție în primul rând:

Corpul pseudosferei, extins infinit în spațiu, are un volum finit și o suprafață finită.

Această proprietate a pseudosferei face posibilă, cu ajutorul antenelor-semipseudosfere, crearea unui sistem finit, limitat spațial, închis energetic, care este conditie necesara pentru transfer de energie din randament = 100%.

A doua problemă fundamentală, care se rezolvă în aparatul nostru, se referă la mediul care umple sistemul închis energetic menționat. Concluzia este că numai în electrodinamica cuantică, al cărei rod sunt laserele și maserii, mediul este considerat activ. Dimpotrivă, în electrodinamica clasică, mediul se referă la obiecte pasive; este asociată cu atenuarea, pierderea energiei electromagnetice în timpul propagării.

Incredibil, dar adevărat, în dispozitivul nostru este activarea câmpurilor electrice și magnetice ale Pământului. Aceste câmpuri sunt obiecte ale mediului în dispozitivul nostru, deoarece umplu sistemul închis energetic menționat. Activarea acestui mediu este, de asemenea, o consecință a proprietăților pseudosferei.

Concluzia este că toate punctele de pe suprafața pseudosferei sunt, conform matematicienilor, hiperbolice, discontinue în spațiu. În ceea ce privește antenele semi-pseudosferă ale dispozitivului nostru, aceasta echivalează cu discontinuități, cuantificarea câmpurilor electrice și magnetice în fiecare punct al firului de înfășurare al bobinelor antenelor semi-pseudosferă. Acest lucru duce la perturbări electromagnetice - unde, a căror lungime este proporțională cu diametrul firului de înfășurare al bobinelor antenelor semi-pseudosfere, adică. în practică, lungimea unor astfel de unde este de ordinul a 1 mm sau mai puțin. Astfel de unde electromagnetice, așa cum o demonstrează teorie și practică, sunt capabile, prin polarizarea moleculelor de aer sau direct, să activeze câmpul electromagnetic al Pământului și, prin urmare, să compenseze pierderea de energie electromagnetică pe calea transmiterii acesteia în dispozitivul nostru. Acest lucru este necesar și pentru a explica eficiența = 100%.

Mai mult, am declarat un generator de energie electromagnetică în exces, al cărui coeficient de conversie a energiei (KPI) este mai mare de 400%; acestea. comparabil cu KPI-urile pompelor de căldură cunoscute.

Și despre ultima, a treia sarcină, care este rezolvată în dispozitivul nostru.

Este bine cunoscut faptul că energia este transportată în spațiu doar de o undă electromagnetică care călătorește, undă în care câmpurile electrice și magnetice sunt în fază. Această condiție nu poate fi realizată la o distanță de 1,8 m la o lungime de undă de 500 m. Dar este de asemenea bine cunoscut faptul că viteza unei unde electromagnetice care se deplasează de-a lungul unui conductor drept sau curbat încetinește, scade în comparație cu viteza în spațiul liber. ; scade si lungimea de unda. Acest efect este utilizat pe scară largă în inginerie electrică și radio în așa-numitele sisteme de întârziere. Reducerea lungimii de undă în aceste sisteme variază de la zecimi de unitate cu fire drepte până la 30 de unități cu cele curbilinii (spirale).

Este efectul de încetinire, de reducere a lungimii de undă care ne permite să formăm o undă călătoare la distanțe scurte în dispozitivul nostru.

Într-adevăr, lungimea de undă a dispozitivului nostru demonstrativ este redusă la lungimea de undă menționată mai sus , care formează în dispozitivul nostru o undă electromagnetică care călătorește, purtătoare de energie. În acest caz, coeficientul de reducere a undei este egal cu unitati. O scădere atât de mare a lungimii de undă explică, de asemenea, faptul experimental că dispozitivul nostru funcționează eficient chiar și fără împământarea emițătorului și receptorului de electricitate.

O altă proprietate uimitoare a pseudosferei este implicată în funcționarea dispozitivului nostru:

volumul pseudosferei este jumătate din volumul sferei, în timp ce ariile suprafețelor lor sunt egale.

Din această proprietate rezultă că volumul unei sfere delimitate de propria sa suprafață conține două volume de pseudosfere delimitate de două suprafețe proprii combinate și a treia zonă a respectivei sfere. Acest lucru ne permite să reprezentăm volumul sferei din jurul Pământului umplut cu câmpurile electrice și magnetice ale Pământului, două volume ale pseudosferei și , fiecare dintre acestea fiind limitată de zone și conține jumătate din câmpurile electrice și magnetice ale Pământului. (Fig. 7). Având în vedere acest fapt și faptul că dispozitivul nostru este situat inevitabil doar pe o parte a pământului, se argumentează că antenele dispozitivului nostru interacționează doar cu jumătate din câmpurile electrice și magnetice ale Pământului. În același timp, nu ar trebui să presupunem că a doua jumătate a acestor câmpuri sunt inactive. Acest lucru este confirmat de următoarele.

smochin. 7

Amintiți-vă că cele mai multe dintre legile fizicii sunt formulate pentru cadrele de referință inerțiale, în care timpul este irelevant (absolut), spațiul este izotrop, viteza mișcării rectilinie a undelor electromagnetice (lumina) este absolută etc. În cadrul sistemelor de referință inerțiale, este bine cunoscut faptul că în spațiul liber, atunci când o undă electromagnetică care călătorește este reflectată, se formează o undă staționară, în care se disting o undă electrică staționară separat și o undă magnetică staționară separat. Cu o lungime a undei de călătorie egală cu , lungimile undelor electrice și magnetice staționare sunt egale cu jumătate din lungimea celei de călătorie, adică. . De asemenea, este esențial ca perioada acestor unde staționare să fie egală cu perioada undei de călătorie, adică. , deoarece perioada unei unde staționare constă din suma a două semiperioade ale semi-undelor directe și reflectate.

Faptul de a calcula, mai degrabă decât de a determina experimental, o cantitate cu o acuratețe care depinde de acuratețea determinării duratei zilei pe Pământ, ne permite să aruncăm o privire complet nouă asupra unei serii de probleme din fizică.