本发明专利技术涉及一种利用在慢变化规则下的围绕任何充电导体的库仑场，远距电能量和/或信息传输方法。根据本发明专利技术的装置包括短距离分开的能量发生和消耗装置，其既不用电磁波也不用磁感应传输，并且不能缩减成简单的电容配置。该装置用震荡不对称电偶极子内部反应的形式做模型，包括布置在两个电极之间的高频高压发电机（1）或高频高压负载。偶极子彼此施加相互感应。根据本发明专利技术的装置适合于向工业和家用电器装置供电，特别适合于向在有限环境中移动的低功率装置供电并且适合信息的短距离不辐射传输。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电能量传输专题。对电力效应的观察，首先是经验性地，S卩，17世纪和18世纪对静电发电机的使用，然后是定量地，来自查里斯奥古斯丁库仑(1736-1806)的工作，该工作被无数人所继续，并被许多专利技术所支持，其中第一个有意义的专利技术是莱登瓶专利技术，其第一次通过詹姆斯克莱克麦克斯韦先生(1831-1879)统一的形式而组装和展现。由HeinrichRudolph Hertz (1857-1894)发现的电磁波是1896年由Marconi专利技术的无线电的先驱。由洛伦兹 (1853-1928)力关系补充的麦克斯韦等式，(简单的表现，更紧凑的形式)不仅始终相关联而且产生了相对论。事实上可以说爱因斯坦运用由麦克斯韦-洛伦兹等式所观察到的洛伦兹变换转置了所述恒定特性到力学。根据后者，我们可以将远距离作用分为三类纯电作用，其相应于两个距离电荷的机械排斥/吸引并且其提高了库仑电势的分辨率；纯磁作用，其相应于两个磁体的排斥/吸引并且允许我们定义一个标量磁势(不会与矢量势混淆); 为了完成这个设置，当现象展现的变化在时间上足够快时，就出现组合作用并且其对应电磁波的传输。我们注意到前两个作用不是自传输的，第三个作用，其相应于以光速进行的能量传输，其与横向波有关(而纵向波与麦克斯韦等式不兼容)。我们也注意到，当电荷附在物体上时，一定距离力作用的应用(远距离力)展现出宏观力学特性，或当电荷在固定的固体材料中游离时展现出仅仅是电学上的宏观特性。我们将使用下述术语“电感应”(静电感应)或简单地“感应”来定义仅通过电学力的远距离能量传输；“磁力感应”，或简单的“磁感应”来定义仅通过磁力的远距离能量传输。电磁波是一种特殊的粒子，其中能量通过振荡传播，在这两种形式的能量中正交。仅有电磁波能够远距离的传输能量，其他情况相应于能量存储在发电机周围的最近区域中；能量只在短距离内，即，本地，可用。数学上来说，能量密度，其与标量电势相关， 随距离增大而快速减少。电感应和磁感应应用在很多领域并且其应用方式也是各种各样的。涉及电感应的机械应用，我们可以注意到，明显的，应用在例如涂料喷射器，照片打印机，空气净化器的这些机器中的验电器和电荷发射器(涂料，墨汁，灰尘)。感应(磁，电磁)的机械应用是非常广泛的。在机械能转换为电能的应用背景中，或相反的，对于磁感应，我们能注意到典型的是电机和电力发电机。电感应电动机也存在，电感应发电机也错误的被称作“静电机器”。 磁能(磁感应)的区域存储通过称作线圈或感应线圈的装置获得，而电能量(电感应)的区域存储通过电容获得。磁感线圈或电容的特定配置允许生产出磁感应或电感应变压器。应该注意到这些类型的装置涉及交流电流。当所用的频率相当低时电感应和磁感应的定律在可变应用(交流电流)中仍然是有效的，这种情况下我们使用术语“准静电”或“准静态”体系。 实际上，保持装置的尺寸与其所涉及的介质中的波长相比而言较小是很必要的。对于高频， 电感应和磁感应不再是可分离的而必须考虑到传播现象。我们描述的专利技术是基于短距离的电能量传输的可能性，其利用电感应，穿过一个真空空间或任何介电绝缘材料。在这方面，磁感应和电磁波不再对应用的原则作出贡献并且因此不能出现，除了作为附加装置或损耗的一部分。根据本专利技术的装置发挥了多个导体之间的多个电容耦合的作用，所述导体历来是根据“部分感应下的电导体”而被描述的。这样的概念和我们以往的观念非常不同，所述以往的观念是公知为“全电感应”的标准设备， 因此似乎我们需要返回静电的基础，其允许我们做更精确的定义。如果我们拿一个球型导体，把它布置在远离其他导体处，并给它一个电荷Q，导体所具有的电势V可通过公式获得V = Q / 4π ε R按照惯例无穷远处是零电势)，其中R 是导体的半径，ε是周围介电介质的介电常数。绝缘导体上的电荷与电势之间固有的关系是公式Q = C. ￥(1)，其中0=431 ε R。获得的电容可称为导体的“固有电容”，因为它勉强可以通过电感应测量在电极和周围介电介质之间的耦合。对于典型气体，所获得的数值非常接近于真空环境所获得的数值。当多个电极出现在给定的介电介质中，我们能够运用公式(I)定义每一个导体的电容，所获得的数值与绝缘导体获得的数值不同。同时，我们应该定义相互电感应的电容。在η个电感应导体的情况下，η个导体上获得的电荷Q i (i = 1,2, , η)与电势V i相关由矩阵(Q i ) =(C i j ) (V i )表示，其中矩阵(C i j )是η X η的矩阵。系数C i i是与导体i相关的电容，它不等于它的固有电容除非导体i和其他导体之间的距离与导体i的尺寸相比较大。当两个导体非常接近时并且具有相互面对的大表面积，可表示为C 11 = C 22=—C 12=—C 21 = C和Q I =-Q 2 = Q因此Q = C(V I —V 2)。这样我们说导体是完全电感应。我们也可以说当所有的场线离开一个导体系统的回到另一个时两个导体是完全电感应的；仅当一些线终止于导体而不是初始就考虑两个导体时它们是部分电感应的。本专利技术所基于的两个远距离电偶极子之间的相互作用，来源于四个导体之间的部分电感应并且任何情况下都不等于标准电容，甚至不对称电容的组合。此例中，不可能使用 “电容耦合”这个词语来描述全部情形，另一方面可以讨论电容或电容系数矩阵。感应(静电感应)的物理特性，在其不是完全的电感应的一般情况下，是比较复杂的。可以注意到在其中强度守恒的法则不再被证实。容易理解的，在动态应用中，如果电荷将其自身留在长的薄的导体壁上，它们的量，或，更精确地说是，它们的流，随距离增大而减少(如果是收集电荷则相反)。麦克斯韦等式需要总电流密度通量j m+j d的守恒其中j d是位移电流密度由j d给出，j m是物理电流密度(在导体中流动的电流(A密度)，在导体/电介质边界处位移电流因此取代物理电流。对于真空环境这是正确的，因此其在导体的附近也流过位移电流。位移电流密度通常非常低，能够通过利用强电场和高频率来增加。然而，与普遍被误解的观念相反，位移电流不总是与电磁波相关(否则我们将不得不考虑波穿越在交流体系下运行的电容器)。这里的本地电或磁现象，其不与波相关并且其需要我们将导体周围的电介质考虑为电或磁约束下的介质，这些现象能够，通过用物理介质模拟，而称为“传输现象”。以这种方式，通过电感应，电子在导体中的同向移动不再以与远距物理导体相同的方式直接接触和相互作用。虽然本专利技术涉及电介质之间无固体接触的远距能量传输，但它不以辐射形式的电磁能量传输，实际上，涉及的是电能传输领域。
技术介绍
电感应(静电感应)早在电磁感应之前就已被发现和研究。除完全电感应电容之外，直到现在其只产生了一点纯电学的工业应用。通过两个远距电荷之间的电感应可获得的机械力，其相比于我们所熟知的两块磁铁之间产生的力要弱。显著的能量传输不能通过部分电感应装置获得，除非在使用高电压、高频发电机的情况下。通过电感应传输电能量所需的条件第一次是由Nikola Tesla (1856-1943)组装的。所用的装置尺寸很大(几十米)并且观察到的效应延伸到几十千米，也就是说跨越的距离比波长还大。这样，Tesla不是一个准静态体系。在他的1900年的美国本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电力传输系统，用于通过真空空间或绝缘介电材料远距离传输电能，而不用电线也不需要从能量产生装置到能量消耗装置的最轻微形式的物理接触，所述电力传输系统包括：能量发生装置，具有第一有源电极、比能量发生装置的所述第一有源电极大的第一无源电极以及高压高频发电机，所述高压高频发电机在高压高频发电机的第一侧连接到第一有源电极以及在高压高频发电机的第二侧连接到第一无源电极；以及能量消耗装置，具有第二有源电极、比能量消耗装置的所述第二有源电极大的第二无源电极以及负荷，所述负荷在负荷的第一侧连接到所述第二有源电极且在所述负荷的第二侧连接到所述第二无源电极，其中：所述第一有源电极通过电容耦合而耦合到第二有源电极；所述第一无源电极通过电容耦合而耦合到第二无源电极；以及所述第一无源电极承受的电压小于所述第一有源电极承受的电压。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克·卡穆拉蒂，亨利·邦达尔，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。