Индивидуальный Проект Зайцева Е. (Презентация)

1.

Московское бюджетное образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №30
Беспроводная передача энергии
Индивидуальный проект
Автор проекта: Зайцев Егор
10 Б класс
Руководитель проекта:
Перевезенцев Артём Витальевич

2.

Почему беспроводная передача
энергии важна сегодня?
Рост потребления энергии уже
превышает 20 триллионов ватт, что
вызывает необходимость уменьшения
потерь и затрат при её передаче.
Проводные системы становятся
дорогими и неудобными, что требует
новых решений.

3.

Цель и задачи исследования
Основная цель проекта — рассказать о возможностях и ограничениях
технологии беспроводной передачи энергии и её влиянии на современную
энергетику.
Изучить историческое развитие и технические принципы работы системы
передачи энергии без проводов на разных дистанциях.
Проанализировать преимущества и проблемы данной технологии, чтобы
понять перспективы её внедрения в повседневную жизнь и промышленность.

4.

Гипотеза исследования
Электрическая энергия может эффективно передаваться без использования
физических проводов, что позволит повысить комфорт и мобильность устройств.
Передатчик создает переменное электромагнитное поле, способное
распространяться через пространство и переносить энергию.
Приемник улавливает этот сигнал, преобразуя получаемую энергию для питания
подключенного оборудования без проводных соединений.
Эффективность передачи зависит от точного согласования частот и
расположения компонентов системы, что обусловливает её технические
возможности.

5.

Первые научные пробы беспроводной передачи энергии
Эксперименты Генриха Герца в 1888 году
Герц продемонстрировал генерацию и приём
электромагнитных волн с помощью катушки
Румкорфа. Используя частоты до 0,5 ГГц,
энергия передавалась на расстояние до 3 метров,
вызывая искры в приёмниках,
синхронизированных с передатчиком.
Значение экспериментов Герца для науки
Эти опыты подтвердили существование
электромагнитных волн, что стало фундаментом
для дальнейшего развития беспроводных
технологий. Герц показал, что энергия может
распространяться без проводов в виде поля.

6.

Вклад Николы Теслы в развитие технологии
Публичная демонстрация катушки Теслы
В 1891 году Никола Тесла впервые представил свою
резонансную катушку, способную передавать
электрические импульсы на большие расстояния, что
вызвало большой интерес к беспроводной передаче
энергии.
Проект башни Ворденклиф
Строительство башни в начале XX века было
направлено на передачу энергии и радиосигналов
через атмосферу. Несмотря на финансовые
трудности, этот проект стал символом мечты о
повсеместной беспроводной энергии.

7.

Значение в экономике России
В конце прошлого года
приказом от 22 декабря
Росстандарт утвердил
национальный стандарт
протокола LoRaWAN для
интернета вещей. Узнав об
этом, было решено
проанализировать результаты
внедрения данной технологии
и поделиться практическим
опытом применения
счетчиков с LoRaWANмодулями.
LoRaWAN (Long Range Wide Area
Network) - это технология
беспроводной передачи данных,
разработанная для сбора информации
с датчиков и устройств на больших
расстояниях.
Принцип работы технологии LoRaWAN
основан на комбинации двух основных
компонентов: устройств LoRa (LoRa
devices) и базовых станций (gateway).
Устройства LoRa являются конечными
узлами, которые собирают данные и
передают их через радиоканалы. Базовые
станции принимают данные от устройств
LoRa и передают их в облако или

8.

Современные технологии и применения
Достижения Массачусетского
технологического института
В 2007 году команда MIT успешно
передала энергию на расстояние
двух метров с помощью
резонансной индукции, открывая
новые горизонты для беспроводной
зарядки устройств.
Применение беспроводной передачи
энергии сегодня
Технология используется для зарядки
смартфонов, питания электромобилей на
парковках, уличного освещения и
медицинских имплантов, что повышает
удобство и безопасность эксплуатации
устройств.

9.

Трудности и потери при беспроводной передаче
Энергия значительно теряется с увеличением
расстояния из-за геометрического падения плотности
мощности и рассеивания в окружающей среде.
Неправильное выравнивание катушек приёмника и
передатчика снижает площадь эффективной зарядки,
вызывая дополнительные потери энергии.
Преграды — здания, растительность, рельеф —
влияют на сигнал, вызывая отражения и
дифракцию, которые ухудшают качество передачи
и повышают нагрев элементов.

10.

Методы повышения эффективности передачи
Использование резонансной связи позволяет настроить катушки на одну частоту,
что усиливает магнитную связь и сокращает потери.
Оптимальное позиционирование передатчика и приёмника увеличивает площадь
перекрытия и снижает рассеивание сигнала.
Внедрение интеллектуальных алгоритмов управления энергией помогает
динамически адаптировать параметры системы для максимальной эффективности.
Применение качественных материалов с высоким коэффициентом добротности и
фазированных антенн способствует сильному и направленному излучению энергии.

11.

Итоги и значение исследования
Рассмотрены основные принципы и история развития
беспроводной передачи энергии, выявлены ключевые
преимущества и актуальные проблемы, что важно для
создания экологичных, мобильных энергетических
систем будущего.