美国研制无线输电过程
参与无线电力传输实验的科学家，他们左右两边相隔两米的线圈成功实现了无线电力传
输，并点亮了一个功率60瓦的电灯泡。(图片来源：美国麻省理工学院网站).
无线电力传输实验成功的消息甫一传出，不少人已经开始憧憬这一技术有望带来的便捷生
活。石 报制图(来源：人民日报海外版)
最近，美国研究人员成功地对实验性无线电力传输系统进行了试验，结果轰动了世界。可是，人们还有很多问题想知道：究竟什么是无线电力传输？无线供
电走进百姓生活预测还需要多久？
据英国广播公司19日报道，这个无线电力传输不像现在的电力设备，它可
以避免鼠巢的破坏，减少很多麻烦，因为它并不需要电线连接。研究人员在《科
学》杂志上对这种设备作了详细介绍。在实验测试中，这个设备让距离它2米(7
英尺)的一盏80瓦电灯泡发出光亮。该装置被称作WiTricity，研究人员根据物理学原理研发了它，这种设备还适合为膝上型电脑等装置提供电源。伦敦帝国学
院的约翰．本德莱教授观看了这项实验，他说：“10年前，甚至20年前也没有什么能妨碍他们发明这种装置，但是我认为梦想成真只是时间问题。在过去的几
年里，我们看到大量需要电力的移动设备的实例。电力电缆是无线连结的最后障
碍。” 色列技术学院的莫提．瑟盖维教授将这项工作称为“真正的先驱”。
麻省理工学院的研究人员实施了这项研究，并在2006年制定了相似的理论框架，但是这种设备还是第一次产生作用。研究组成员，助理教授马林．索亚克
说：“我们对这套理论非常有信心，但是它必须通过实验的最后验证。为此我们
做了大量工作，现在毫无疑问我们取得了成功，试验结果正如我们的理论所说。”
这个实验性装置由两个直径为60厘米(2英尺)的铜感应器组成——一个与电源
相连的传导器和一个放置在2米(7英尺)外并与电灯泡相连的接收器。虽然电灯
泡和电源之间没有物质连结，但是当传导器接通电源后，灯泡就会变亮。经过测
量发现，这个装置能将2米外传来的能量的40%转变成电能。即使将木板和电子
装置放置两个感应器之间，灯泡也会发亮。索亚克教授说：“这些结果对我们是
一个巨大的鼓舞。这项装置变成现实的可能离我们并不遥远。”
这个系统利用了共振(当一个物体与另一个物体的频率一样时，就会产生震
动)原理。当两个物体的振幅相同时，它们传递能量的强度不会受到周围事物的
影响。索亚克教授解释说：“如果房间内放了许多相同的杯子，你向瓶中倒入不
同度数的葡萄酒，这时这些杯子就会产生不同的振幅。”例如，如果用勺子敲击，
每个杯子都会发出不同的声音。“如果我进入房间，开始用非常高的声音歌唱，
当我的声音于其中一个杯子的振幅相同时，它就有可能爆炸。”
WiTricity利用的是低频电磁波共振，而不是利用声学共振。在实验中，两
个感应器都以10兆赫的频率震动，产生共振，让能量在两者之间传递。本德莱
教授解释说：“随着每一次共振，感应器中会有更多的电压产生。”经过产生多
次共振，感应器表面就会集聚足够的能量，让灯泡发出光亮。这个能量的集聚也
是为什么一位歌手用与杯子相同频率的声音歌唱时，杯子不会立刻破裂的原因。
本德莱教授说：“酒杯不断集聚能量，直到能将自己打碎。”
据本德莱教授说，利用波长为30米(100英尺)的低频电磁波具有安全优势。他说：“通常用千兆赫兹(更短的波长)的手机时，会有电场和磁场辐射同时产
生。”这个过程就是我们所知的“远声场”的一个典型特征，这种场是从振幅超
过一个波长的设备里产生的，如果振幅小于一个波长，产生的将主要是磁场。约
翰说：“身体对电场的反应很强烈，这也是为什么你能利用
微波炉烹制鸡肉的原因。但是磁场不会对人体产生影响。根据身体对能量的
吸收，它对磁场的反应几乎为零。”因此，这项设备不能给人类带来任何明显的
健康风险。
麻省理工学院的科研组不是第一个提出无线能量转换的组织。19世纪的物理学家和工程师尼古拉．特斯拉进行了远程无线能量转换系统实验，但是当他的
财力用尽后，这项最有野心的尝试(29米高的瓦登克莱弗塔)宣告失败。其他尝试包括激光等定向能量转换机制。然而，它们与麻省理工学院的工作不同，这些
都需要连续的可视线路，这对住宅周围的电力设施不好。
现在，索亚克教授和他的科研组正在改进这个设备。“这是一项还未得到发
展的系统，它证明能量转换行得通。但是目前你不会愿意利用它给你的膝上型电
脑供电。我们的目标是缩小这个设备的体积、扩大感应器间的距离和提高电力转
换功效。”他与同事安德烈．库尔斯、阿里特迪兹．卡拉里斯、罗伯特．莫埃特、
约翰．加侬珀洛斯和彼得．索利科合作，进行了这项研究。
1.输电线中的电能传入用铜制造的天线中。
2.天线以10兆赫的波长振动，产生电磁波。
3.天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外。
4.同样以10兆赫的频率震动的膝上型电脑接收到电流，能量充入设备中。
5.没有转换成膝上型电脑的能量不会被天线重新吸收。不能产生10兆赫共振的人和其他物体不会对它产生干扰。(杨孝文）
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