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尼古拉·特斯拉的無線輸電技術是真的嗎?

在19世紀末,尼古拉·特斯拉曾經進行過無線輸電實驗。在特斯拉的設想中,電力傳到遠方的用電設備無需借助導線傳播,而是直接在空中傳播,從而極大降低輸電成本。

特斯拉的無線輸電原理利用到了現在被稱為舒曼***振的壹種全球性的電磁***振。地球表面和電離層形成壹個空腔或者說電容,閃電的放電能夠產生和激發全球性的電磁***振,在7.83赫茲出有壹個明顯的峰值。

特斯拉設想,地球可以作為輸電導體。通過地面的特斯拉線圈,交流電脈沖被輸送到地面和電離層的諧振空腔中形成電磁***振,這樣電能就可以在大氣內不斷傳播,並且功率損失非常小。在地球上的任何壹個地方,只要有類似的諧振電容天線,就能接收到空中的交流電。

為此,在1901年,特斯拉建造了壹座大型高壓無線電站,現在被稱為沃登克裏弗塔,他想以此進行遠距離的無線輸電和無線廣播實驗。因為無線輸電和無線廣播在本質上是壹樣的,它們都是依賴於無線電波的發射和接收。

不過,由於遠距離的無線廣播技術被馬可尼先壹步實現,沃登克裏弗塔的建設失去了資金支持。不久後,沃登克裏弗塔被拆除掉,特斯拉始終未能進行遠距離的無線輸電實驗。

時至今日,特斯拉當年的設想壹直沒能實現。原因應該不是科學原理的問題,而是來自技術和成本方面。特斯拉的無線輸電技術存在電磁輻射和效率的問題,電磁波會向外擴散開來,其效率會迅速下降,因為它遵循距離的平方反比定律。如果要建造壹臺百萬瓦特的無線電力發射機,必須壹直向它註入100萬瓦的電力,即使用電端只想從它那裏接收10瓦的電力。

不過,在短距離內實現無線傳輸電力是可能的,目前已經有這樣的技術了。在2015年,日本三菱重工通過無線輸電技術把500米外的燈泡點亮。不過,這種技術與特斯拉的方法並不相同,前者使用微波把電能集中起來輸送過去。