原以为手机无线充电很神秘!直到弄懂了它,原来在高中我们已学过

无敌数码马克兔 2024-02-17 05:42:39

手机无线充电,好比是一场魔法般的盛宴,是科技进步的最佳见证!这简直就像是从科幻小说中走出来的情节,让人惊叹不已。想象一下,你下班回家,放下繁重的工作,轻轻一抛,智能手机便在充电板上安然充电。这一切究竟是如何发生的?那些能量,它们如何在没有电缆连接的情况下,穿越空气,从充电器传输到手机中呢?今天,就让我们一起揭开这神秘的面纱!

无线充电是什么原理?

这需要我们重新回到高中的时代,回溯至约200年前,一位名叫米哈尔·法拉第的英勇人物在1831年揭示了电磁感应的奥秘。他以铜线和磁铁为伴,摆弄间发现,当一根电线施加电压时,另一根未连接的电线竟发生了神奇的反应。我们现今深知,移动的电荷会创造出磁场。这正是其背后的根本原则。当电子穿越铜线时,就会产生磁场,这就是电磁体的运作机制。

现在,如果你将另一个铜线圈靠近这第一个线圈,并精心调整其位置、电线数量、规格等,它便能捕获这个磁场。于是,电子开始在第二个线圈中穿梭。这种能量的传递独具一格,因为它并不依赖于任何媒介。你的智能手机充电器即使在太空的真空环境中也能正常工作。这得益于电磁场无处不在,即使在真空的太空中也是如此。

当你利用线圈和电荷施展这项技艺时,它便在电磁场中掀起波澜,仿佛在宁静的湖面投下一颗石子。但与湖泊不同的是,电磁场本身并非媒介。它只是空间的属性。简单说,手机无线充电,就是利用电磁原理!

什么是智能手机无线充电器?

您可能看过那些人们拆卸无线充电器的视频,它们是由微小的铜线圈组成,就像智能手机的内部系统一样(通常放置在后盖下方)。我们无需让您损坏手机来验证我们的解释是否准确,请相信我们,这是关于无线充电的全面解析!

要实现无线充电,两个线圈必须精确对齐,能量传输才能顺利进行。您可能也有过这样的经历,在充电器上为手机寻找最佳位置。更先进的无线充电器(比如特斯拉的版本)拥有多个线圈,可以在您放置手机的任何位置提供充电服务。

无线充电标准

将电力通过空气传输并非儿戏,必须设立统一的标准来指导企业安全实现这一技术,并让无线充电器能适配几乎所有支持无线充电的电子产品。Qi 是无线充电联盟 (WPC) 开发的关键无线标准,可在最远40毫米的范围内进行感应充电。我们暂且不深入探究该标准的发展历程以及相关的行政和立法内容;重要的是,这个标准(它的发音是“chee”)已被众多智能手机制造商广泛采纳。三星、苹果、索尼、荣耀、Oppo、OnePlus、华为、诺基亚 (HMD)、摩托罗拉和小米都已在其设备中集成了Qi无线充电技术。

无线充电速度

在电源规范方面,Qi 标准表现出了其独特的灵活性。它涵盖了三种不同的电源规范,尤其关注移动设备的低功耗充电需求。从目前的应用情况来看,瓦数范围广泛,包括最低的5W、部分设备支持的7.5W和10W,甚至最高可达15W。值得一提的是,后续版本的标准更是提升到了30W,展现出强大的充电能力。

值得注意的是,一些公司已经在无线充电技术上取得了突破。例如,Oppo和OnePlus成功地实现了高达50W的无线充电能力,而Honor则通过其荣耀Magic系列将这一极限推至100W。然而,这些高速充电选项需要使用相应公司提供的专有充电座,并且可能无法得到第三方制造商的普遍支持。

无线充电有哪些优点?

好吧,您可能已经猜到了等式的便利部分。您很容易将手机放在充电垫上,然后就忘记它了。还有更多内容!以下是总结的所有好处:

无需处理电缆即可轻松便捷地为手机充电(某种程度)保留 USB-C 端口,这是手机上最容易受到攻击的地方之一您可以在车内配备无线充电功能、集成到办公桌中、便携式无线充电器、具有无线充电功能的电池——它无处不在!

无线充电有哪些缺点?

当您想利用电磁感应现象传输电力时,需要付出一定的代价。大多数金属都是铁磁性的,会干扰能量的无线传输(磁场会干扰内部电子并使它们移动;它们无处可去,并且晃动会产生热量)。除非您使用支持无线充电的便携式电池,否则仍然有电缆。总结一下缺点:

并非所有手机都具有无线充电功能无线充电时很难继续使用手机无线充电(仍然)比有线充电慢无线充电是我们不再使用金属手机的原因大多数无线充电器(电池除外)仍然需要电缆插入电源无线充电的未来是什么?

法拉第在200年前发现的原理,如今已广泛应用于各种场景,成为我们生活中不可或缺的一部分。无论是真空吸尘器,还是特斯拉电动汽车,都离不开这个原理。而如今,无线充电技术更是将这个原理发挥到了极致。你知道吗?在线电动汽车(OLEV)的感应充电技术,正是基于这个原理。在韩国的道路上,已经有公交车通过装有充电线圈的道路进行无线充电了。

尼古拉·特斯拉,这位伟大的物理学家,曾经进行过一些奇特而危险的实验,其中就包括长距离传输大量能量的研究。然而,这种能量传输方式存在一些根本性的限制。要想实现长距离的能量传输,需要极强的磁场,但这样的磁场可能会对生物造成威胁。

不过,随着技术的不断进步,未来我们或许可以在家中拥有一个通用的无线充电中心,无论我们的电子设备在哪里,它都能够为它们提供充足的能量,而且不会出现任何烧坏设备的情况。让我们一起期待这一天的到来吧!

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