Ładowanie indukcyjne cewką Tesli

Cześć. Jestem nowa na forum i jestem nowicjuszką, więc jeśli moje pytanie jest głupie, to sorry. Do sedna.
Czy jest opłacalne sprawnościowo ładowanie akumulatora indukcyjnie cewką Tesli? Czy zwykłe cewki sprzężone magnetycznie nie byłyby lepsze? Jakimi wzorami można wyliczyć ów sprawność w obu przypadkach? Jakie zagdanienia mogłabym przyswoić w lepszym opanowaniu tematu? A i jeszcze wzór na sprzężenie magnetyczne proszę, podajcie.
Będę bardzo wdzięczna. Robię projekt do gimnazjum.

Dzięki z góry.

Anonimoway wrote:

Czy jest opłacalne sprawnościowo ładowanie akumulatora indukcyjnie cewką Tesli?

Nie jest w ogóle opłacane, podłóg zwykłego przewodu.

Dodano po 37 [sekundy]:

Anonimoway wrote:

A i jeszcze wzór na sprzężenie magnetyczne proszę, podajcie.

Google przestało działać?

A kiedy ładowanie zwykłym przewodem jest niemożliwe, to co jest bardziej opłacalne? To jest to, o co mi chodziło. Ładowanie zwykłą cewką, czy cewką Tesli? Miałam na myśli ład. indukcyjne, co wynikało z drugiego zdania. A wzorów w Googlu jest pełno, a który prawdziwy już nie podali.

Anonimoway wrote:

to co jest bardziej opłacalne?

Dodanie wtyku(?)

Gdzie musisz przesłać energię? Co to jest za urządzenie?

A więc ma to być urządzenie przesyłające prąd do pojazdu na kołach ładowanego indukcyjnie, napędzanego z akumulatora. Chcę, aby w przyszłości rozwinąć pomysł o dodatkowe cewki, aby pojazd był zasilany cały czas na drodze ok. 1 metra. Dodanie wtyku, czy ładowanie przewodowe nie wchodzi w grę, bo projekt ma pokazywać zjawisko indukcji elektromagnetycznej.

Przejdźmy do konkretów,co wg ciebie jest "nierefundowalne". Mogłbyś poszerzyć swe wypowiedzi? Mój nauczyciel powiedział, że pomysł dobry, choć trudny w realizacji. Pytam się czy ładowanie indukcyjne llbyłoby lepsze za pomocą cewki Tesli czy zwykłej cewki. Mogłabym otrzymać konkretną odpowiedź?

Z dwojga złego już lepsza jest cewka.
Złego z tego powodu, że będą występowały gigantyczne straty.
Jeśli dostarczysz do cewki 1 KW mocy to może z drugiej cewki odbierzesz 50W.
Nie opłacalne.

Dzięki za to oszacowanie, ale jaki wzór na sprawność używasz, że z 1kW ci 50W wyszło? I przy jakiej geometrii cewek? Czy uwzględniłeś wpływ nawierzchni, po której poruszać będzie się pojazd? Skoro cewki Tesli są beznadziejne, to użyję zwykłych, zgodnie z Twoją radą. Zastanowienia o cewkę Tesli miałam z powodu szerszego pola elektromagnetycznego, o większym zasięgu niż płaska cewka w kształcie okręgu. Pojazd zasilany akumulatorem od smartfona będzie się ruszał i w trakcie przejazdu pomiędzy cewkami też ma otrzymywać pewną energię. Moim zdaniem, w takim przypadku najlepiej, skoro nie cewki Tesli, najlepiej indukowałyby energię cewki w kształcie okręgów. Gdybym się myliła, podpowiedzcie, co zmienić.

Anonimoway wrote:

Dzięki za to oszacowanie, ale jaki wzór na sprawność używasz, że z 1kW ci 50W wyszło? I przy jakiej geometrii cewek?

Nie oszacowałem, podałem taki przykład.
To można przyjąć za skalę logarytmiczna.
Przykład.
Cewka bezpośrednio nad cewką 100% przejętej mocy.
Cewka 10 cm nad cewką 'pierwotną' 75% przejętej mocy.
Cewka 50 cm nad cewką 'pierwotną' 35% przejętej mocy.
Cewka 70 cm nad cewka 'pierwotna' brak mocy.

Moc która nie jest odebrana, to po prostu fala elektromagnetyczna która jest wysyłana w eter, i jest stracona.

Wzory pewno istnieją, lecz fizykiem nie jestem i nie podam.
I nie chcę podawać, bo nie chce w błąd wprowadzić.

Proponuję obejrzeć ten film (kliknąć).
Jest podany przykład, jak coś takiego działa.
Jak zbudować.

Dobra, dzięki, ale to jest cewka Tesli. Zgodnie z jego patentem. Niektórzy robią te cewki na arduino z timerem ne555. Zastanawiam się czy cewki robić symetryczne (takie jak na drodze, taka przy baterii), czy te na drodze większe (aby miały większą powierzchnię), a przy baterii proporcjonalne do jej wielkości. Czy będzie to miało znaczenie? Które będą łatwiejsze do sprzężenia magnetycznego? No i ta cewka w filmie, to cewka Tesli, a mówiłeś, abym zrobiła to na zwykłych cewkach. Może zrobię jednym sposobem, drugim i porównam ze sobą moce, które tracę? Choć myślę, że na Tesli będą większe straty, bo ona rezonansuje jeszcze sama ze sobą. Z drugiej strony nie wiem, jak z rozkładem pola elektromagnetycznego w każdym z przypadków. Czy są na to jakieś wzory, których nie dane mi poznać, bo każdy się różni trochę od drugiego, a czasem nie wiem nawet, jak wzór jest zatytułowany?

Proponuję trochę prostsze rozwiązanie dla tego jak rozumiem modelu dydaktycznego - torowisko ( plastikowe ) wewnątrz którego ( między szynami ) rozłożono ileś tam cewek zasilanych z jednego źródła które przekazują energię przejeżdżającemu nad nimi pojazdowi. Pozwoli to na dość silne sprzężenie cewek ( mały odstęp między ruchomą i nieruchomą ) ale straty i tak będą duże. Żeby je zmniejszyć należałoby zsynchronizować działanie konkretnej cewki z przejazdem pojadu nad nią.

Anonimoway wrote:

lepsze za pomocą cewki Tesli czy zwykłej cewki. Mogłabym otrzymać konkretną odpowiedź?

Możesz wskazać roznice miedzy tymi cewkami ?

Myślę, że najważniejsza jest charakterystyka promieniowania danej cewki.

Różnice, oczywiście, mogę wskazać. Zwykła cewka to taki naleśnik, z pojedynczym uzwojeniem, bez rdzenia magnetycznego. Natomiast cewka Tesli charakteryzuje się uzwojeniem pierwotnym i wtórnym, które w celu indukowania na drugą cewkę maksymalnej ilości energii pracują w tej samej częstotliwości na zasadzie rezonansu magnetycznego.

Co do projektu z szynami, ciekawy pomysł, najbardziej podoba mi się wyłączanie i włączanie cewek w odpowiednim momencie, tylko jak to zrealizować, jaki układ wykorzystać. Tylko, że szyny, nad nimi już są zazwyczaj przewody i ładowanie akumulatora w taki sposób byłoby nieefektywne w rzeczywistości. A np. samochód mógłby jeździć na drodze z cewkami bez ograniczeń, co do zmiany pasa. Dlatego z szyn zrezygnowałabym.

Zastanawiam się też nad trzecim sposobem, czyli zasilane by były cewki z rdzeniem ferrytowym. Jak wyglądałaby sprawność w takim przypadku?

Mniej więcej się zgadza, choć nie do końca. Najwyższą sprawność przekazu energii uzyskasz stosujac cewki na rdzeniach ferrytowych (nadawcza i odbiorcza), dostrojonych do użytej czestotliwości.

zworys wrote:

Pozwoli to na dość silne sprzężenie cewek ( mały odstęp między ruchomą i nieruchomą ) ale straty i tak będą duże. Żeby je zmniejszyć należałoby zsynchronizować działanie konkretnej cewki z przejazdem pojadu nad nią.

Jaki układ elektroniczny, z jakich części złożony pozwoli na synchronizację uruchamiania się cewek?

@Anonimoway A sporo tego jest.......Optyczny, retrorefleksyjny w podczerwieni na ten przykład

Anonimoway wrote:

Jaki układ elektroniczny,

Może coś z transoptorem, tylko taki na większa skalę?
Czujnik pole magnetycznego, pojazd się zbliża zaburza pole i cewka się włącza/ wyłącza.

Rezystor240 wrote:

Czujnik pole magnetycznego, pojazd się zbliża zaburza pole i cewka się włącza/ wyłącza.

Tak ? A naokoło pełno pola magnetycznego z cewek głównych......

@Krzysztof Kamienski

Dało by się to obejść odpowiednie filtry i problem zniknie.

Oczywiście nie mówię o zasadzie podobnej do wykrywaczy metalu. Zupełnie coś innego.

@Anonimoway Najprościej jak się da ...Transoptory odbiciowe na ,,torze" , zainstalowane pomiędzy cewkami zasilajacymi (nadawczymi). Załączanie poszczególnych cewek następuje w momencie zbliżania sie ,,pojazdu". Po minieciu cewki, wyłącza się ona, a załącza następna. Trasę między cewkami pojazd może pokonać na skutek swojej bezwładnosci, lub czerpiąc energię z naładowanego na poprzedniej ,,stacji" kondesatora.....

Dorzucę trochę dziegciu do własnego pomysłu - należy jeszcze uwzględnić efekt hamujący ( im mocniejsze sprzężenie cewek tym większy ) - dlaczego? na to pytanie autor powinien znać odpowiedź ( lub poszukać w literaturze )

Może mi kolega podpowie, bo nie wiem, a szukałam.

To jest temat o indukcji wzajemnej i sprzężęniu cewek. Ogólnie mówiąc - wiadomo w cewce stałej płynie prąd bo ten przepływ wymusiliśmy co powoduje powstanie pola magnetycznego ale to pole indukuje napięcie w cewce ruchomej. Ponieważ jest ona elementem zamkniętego obwodu ( zasilania modelu czy ładowania akumulatorków ) płynie przez nią także prąd co powoduje wytworzenie własnego pola magnetycznego. I chodzi właśnie o wzajemne oddziaływanie tych pól, dodajmy zmiennych.

zworys wrote:

wzajemne oddziaływanie tych pól

.........o przeciwnych znakach.....dodajmy.

Teraz dalszy ciąg problemów. Ze względu na sprawność należałoby zasilać cewki prądem zmiennym - pulsujacym a jeszcze lepiej przemiennym. Zwiększy to ilość przekazywanej energii. Im większa częstotliwość tym lepiej - ale ! tylko do pewnej częstotliwości, powyżej sprawność znowu zacznie spadać bo indukcyjność cewek będzie za duża. Nie można z kolei bezkarnie zmniejszać indukcyjności cewek bo zmniejszy to sprawność całego układu. Należy znaleźć "złoty środek". Przyznam że akurat tutaj w szczegółach niezbyt pomogę bo mnie ta dziedzina nie interesowała ale koledzy którzy zajmują sie np przetwornicami mogą podpowiedzieć rozwiązania , teorię na której można się oprzeć....