СЫМСЫЗ ҚУАТ БЕРУ ӘДІСТЕРІ

СЫМСЫЗ ҚУАТ БЕРУ ӘДІСТЕРІ

Токтасинова Гульмира Аскаровна

М.Тынышпаев атындағы КазККА Ақтау көлік колледжінің

физика пәні оқытушысы

АННОТАЦИЯ

Физика саласындағы энергияны сымсыз берудің әртүрлі әдістерін қарастырамыз. Электромагниттік индукция, микротолқынды сәулелену, лазерлік энергия беру сияқты сымсыз энергия беру әдістерінің жетістіктері мен мәселелері сипатталған. Қазіргі уақытта өз қызметін жүзеге асыратын энергия берудің сәтті мысалдары мен жобалары бар.

Кілт сөздер: электромагниттік индукция; микротолқынды сәулелену; лазерлік энергия беру; сымсыз зарядтау жүйелері.

Физика саласында энергияның берілуін зерттеу маңызды болып табылады. Дәстүрлі сымды энергияның берілу әдістеріне қарағанда, сымсыз қуат берудің бірқатар артықшылықтары бар. Технологияның дамуымен сымсыз қуат берудің әдістеріне қызығушылық артып келеді.

Электромагниттік индукция-сымсыз энергияны берудің кең таралған әдістерінің бірі. Өзара индукция құбылысының арқасында құрылғының екінші орамасында бастапқы орамнан индукцияланған ток жасалады. Технологияның кемшіліктері: ПӘК 40% - дан аз, үлкен қуаттарды беру мүмкін емес, қысқа қашықтықта жұмыс істеу. [3, 14 б.]

Микротолқынды сәулелену. Микротолқынды диапазондағы электромагниттік сәулеленуді қолдануға негізделген, электр энергиясын берудің жоғары тиімділігі мен бағыттылығымен ерекшеленеді. Бұл әдістің мәні мынада: көзі микротолқындарды шығарып, оны қабылдағышқа жібереді, ол оларды энергияға айналдырады, өйткені толқын ұзындығы 12 см болғандықтан, олар атмосферада көрінбейді, яғни энергия шығыны 5% - дан аспайды. Осылайша, қазіргі уақытта әдіс электронды құрылғыларды сымсыз зарядтаудың ең тиімді және перспективалы шешімдерінің бірі болып қала береді. [2, 297 б.]

Лазерлік берілу. Бұл әдіс жоғары энергияға ие және ұзақ қашықтыққа жарықты беруге негізделген. Лазер сәулесі тар және күшті жарық сәулесін жасайтын оптикалық резонатор арқылы жасалады. Бұл сәуле қабылдағышқа бағытталады, онда ол электр энергиясына айналады. Тиімді жұмыс істеу үшін лазер мен фотодетектордың тікелей көрінуі қажет. Алайда, атмосферадағы жоғары шығындарға байланысты, шамамен 95% бұл әдіс тек ауасыз кеңістіктерде қолданылады. [4, 404 б.]

Ресейлік ғалымдар 2022 жылы лазерлердің көмегімен энергияны орбитадан жерге жіберетін Күн ғарыш электр станциясын (СКЭС) дамытуды аяқтады. Бұл лазерлік әдісті дамытуға мүмкіндік береді. Сондай-ақ, энергияны спутниктен жерге беру әдісі ретінде микротолқындарды қарастыратын зерттеулер бар. Олар лазерге қарағанда тиімді, бірақ әлі жұмыс істейтін прототиптер жоқ.

Микротолқынды пештерді 1,6 кВт қуатпен, 1 км қашықтыққа қолдана отырып, энергияны беруге болады. Мұны ғарыштан энергия беруді жоспарлап отырған Scope-m компаниясы жасады. [6]

Emrod Жаңа Зеландиядағы Powerco-мен үлкен жоба бойынша жұмыс істейді. Оның мәні мынада: күн фермасы электр энергиясын өндіреді, ал микротолқындар бұл энергияны тұтынушыларға бірнеше шақырым қашықтыққа жібереді. Кейбір оқырмандардың сөзінше, мұндай "энергия сәулеленуі" бұрын 1970-ші жылдардағы энергетикалық дағдарыс кезінде, NASA спутниктік күн энергетикасы жүйесін дамытумен айналысқан кезде сыналған. Шын мәнінде, NASA-ның 1 мили қашықтыққа 34 кВт электр энергиясын беру бойынша рекорды әлі де күшінде [1, 2 б.].

Электромобильдер де назардан тыс қалған жоқ. Швецияда алғаш рет "ақылды" жол пайда болды. Бұл жол электр қуатын сымсыз беру арқылы өтіп бара жатқан электромобильдерді қайта зарядтай алады. Тереңдігі 8 см болатын ойық жасалады, индукциялық сымдар салынады, содан кейін бәрі асфальт қабатымен жабылады. [5, 22 б.] Бірінші кезекте бұл жаңа жол автобустар мен ауыр көліктерде сыналды.

Әдебиеттер тізімі:

1. Rajeev Bansal The Dream Is Alive! [Microwave Surfing]: [Microwave Surfing]. Connecticut: IEEE Microwave Magazine, 2021.

2. Дмитриенко Д.В. Сымсыз электр қуатын беру: жағдайы және зерттеу перспективалары// elibrary.ru — 2022. — [электронный ресурс] — Режим доступа. —  URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=49055687

3. Ермеш М.Н. Электр энергиясын сымсыз беру үшін негізгі электромагниттік ағынды қалыптастыру әдістері. Уфа: НИЦ Вестник науки, 2022. — 191 с.

4. Загуменов С.К. Электр қуатын сымсыз беру әдістері. Курск: Инновационный потенциал развития общества: взгляд молодых ученых ТОМ 4, 2022. — 406 с.

5. Истомин А.В., Добрицына А.П., Ермолаева В.В. Электромобильдерге арналған "ақылды" сымсыз зарядтау жолдары. Саратов: Тенденции развития науки и образования, 2020. — 24 с.

6. Микротолқынды энергия таратқышы бір километр қашықтықтан 1,6 кВт ауаны жібере алды [Электронный ресурс]. — Режим доступа. —  URL: https://new-science.ru/kompaniya-mojo-testiruet-kontaktnye-linzy-dopolnennoj-realnosti/ (дата обращения: 11.05.2023).