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无线充电:数据线的解放?

更新时间:2023-12-14 09:52:33点击次数:650次
如今人们几乎时刻都离不开手机,因此如何给手机充电成为了一个重要的问题!而随着科技的进步,手机的充电方式正在逐渐发生变化,无线充电受到了越来越多人的追捧。实际上,不仅手机支持无线充电,一些手表和电动汽车也可以使用无线充电技术了!那么,无线充电的原理是什么?它是否存在一定危害呢?让我们一起来了解一下。


01、什么是无线充电?

无线充电,或称无线电力传输,是一种可以在不使用电线的情况下的技术,将电力传输到接收设备。这项技术的历史可以追溯到19世纪末,当时美国的科学家尼古拉·特斯拉提出了无线电能传输的设想,为无线电能传输技术的研究开启了新的篇章。


02、无线充电是如何实现的?


1819年,丹麦科学家厄斯特观察到一段导线上如果通有电流,四周将会产生磁场,可以让指北针偏转。后人则进一步发现,将导线围成环状,甚至绕成线圈,产生的磁场将会更强、更集中,这称为“电流磁效应”;1831年法拉第发现,让一块磁铁或其他的磁场来源靠近一段没有电流的线圈,线圈上就会产生“感应电流”。这便是中学时我们了解过“电流磁效应”和“电磁感应”现象。


无线充电技术是电场和磁场相互转换的结合,其原理简单概括就是电生磁和磁生电。对于电磁感应式无线充电来说,无线充电器相当于发射端,手机内部的线圈相当于接收端。在充电过程中,无线充电器里一定功率的交流电将引发磁场的变化,因为电磁感应的存在,手机内部的线圈则会感应到磁场的变化,此后便会在线圈内形成电流,继而实现给手机电池充电。整个过程无需给手机插入电源线,但发射端的充电器依然是需要插入电源线的。


除了电磁感应方式,还有其他无线充电技术,如电磁共振、电场耦合和微波谐振。与电磁感应相比,电磁共振在距离上具有更大的灵活性,支持数厘米至数米的无线充电,使使用更加便捷。相较于传统的电磁感应式,电场耦合具有充电设备位置自由度、电极薄易嵌入、温度不升高等优点。而微波谐振则利用微波传递能量,接收方通过共振和整流电路将其转换为直流电。这种方式类似于Wi-Fi网络,但传递的是电能量而非信号。


03、无线充电的优缺点?


与传统的有线充电模式相比,无线充电的最大优势在于其便捷性。用户无需频繁插拔充电线,只需简单地将设备放置在充电区域即可自动充电。此外,无线充电技术还能有效消除充电线老化和插头漏电等安全隐患,为用户提供更加可靠的充电体验。在某些情况下,无线充电技术甚至支持设备之间的应急反向充电功能,进一步提升了其实用性。


然而,无线充电技术并非完美无缺。其面临的一个主要挑战是充电效率和速度相对较低。这是因为在无线充电过程中,能量在空气中传输时会发生损失,转化为热能,导致充电器和设备发热。相比之下,有线充电通过导线直接传输能量,减少了能量损耗,从而实现更快的充电速度。


此外,并非所有设备都支持无线充电功能,而且即使设备支持无线充电,还需要考虑充电器与设备之间的兼容性问题。因此,无线充电的适用范围仍然是有限的。


04、无线充电是否有危害?

许多小伙伴可能会担心无线充电产生的辐射是否会对人体健康造成影响。据专家介绍,无线充电是通过电磁感应来实现的,并且只在非常短的距离内有效。因此,电磁辐射的范围非常有限,对人体的影响微乎其微。


近期,工信部发布了《无线充电(电力传输)设备无线电管理暂行规定》,对无线充电设备的充电功率和工作频率范围进行了明确规定,并将便携移动设备的充电功率上限提高至80瓦。随着无线充电技术的不断提升,新能源汽车的充电模式也迎来了新的变革。无线充电能效接近有线充电并支持快充、慢充需求,相信在不久的将来,无线充电将在新型电动车领域得到广泛应用和推广。