Elektromagnetische Induktion um uns herum: überraschend und vertraut

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 16:01

Elektromagnetische Induktion ist ein sehr interessantes Phänomen. Es kann verwendet werden, um Drohnen zu starten oder Gadgets aufzuladen. Welche unterhaltsamen Technologien unserer Zeit werden mit elektromagnetischer Induktion in Verbindung gebracht?

Wie lange kannst du fliegen? „Bis es genug Treibstoff gibt“, sagt ein Flugzeugenthusiast. „Bis der Akku leer ist“, sagt der Besitzer einer modischen Drohne. "So viel Sie wollen", sagt Samer Aldhaher vom Imperial College London. Um die Möglichkeiten drahtloser Energieübertragungstechnologien zu demonstrieren, entwickelte der Physiker eine einfache Modifikation eines Miniatur-Quadcopters, der in einem Geschäft gekauft wurde, und entfernte die Bordbatterien daraus. Stattdessen wird eine einfache Spirale aus Kupferband an der Drohne angebracht - in der Nähe der induzierenden Kupferspule bleibt das Gerät so lange in der Luft, wie Sie möchten.

Das Design des Aldracher-Systems ist recht einfach, aber noch einfacher - ein Gerät zum Nachweis elektromagnetischer Induktion bei der drahtlosen Übertragung von Elektrizität, dessen Zusammenbau im YouTube-Video des Kanals Ludic Science gezeigt wird. Um andere zu überraschen, um das Kind zu interessieren: Alles, was wir brauchen, ist eine Spule aus Kupferdraht, ein Transistor, eine Batterie, mit der wir Energie übertragen, und eine LED, die wir versuchen zu leuchten. Alle Details werden im Video erklärt, und seien Sie nicht beunruhigt, dass es auf Englisch ist, das Diagramm ist wirklich nirgendwo einfacher.

Schade, dass solche einfachen Systeme sehr wirkungslos sind: Die Induktionsspule verteilt die Energie ungerichtet, und der Großteil davon geht verloren, ohne jemals das zu ladende Gerät zu erreichen. Allerdings finden Radiophysiker ziemlich ausgeklügelte Möglichkeiten, diese Einschränkung zu umgehen. Ossia bewirbt beispielsweise kabellose „Ladegeräte“, die in Wände eingebaut oder als freistehende Geräte eingebaut sind – und die sogar ein so stromhungriges Gerät wie das iPhone effizient aufladen können. Ein spezielles Modul am Smartphone selbst sendet schwache Signale aus, die teilweise (sowohl direkt als auch durch Reflexion von umgebenden Objekten) auf das Ladegerät fallen und die Positionsbestimmung des Smartphones im Raum ermöglichen. Der Rest ist eine Frage der Technik: Hochenergetische Antwortimpulse werden in die gleiche Richtung in die entgegengesetzte Richtung mit einer Frequenz von 100 Hz gesendet.

Nun, um auf den Grund zu gehen und herauszufinden, wie solche Geräte funktionieren, gibt es nichts Schöneres, als sich einen guten alten Film anzusehen. 20-minütiger populärwissenschaftlicher Film "Elektromagnetische Induktion". 1978 bei Lennauchfilm erschienen, ist es keineswegs veraltet, so wie die Gesetze der Physik nicht alt werden.