前天下午抽空出去買咖啡續(xù)命，在咖啡館里遇到了一個有點中二、又有點讓人覺得好棒的東西 —— 魔法陣無線充電器！掏出我的 iPhone8 ，激動的把手機放上去后，心想這還是第一次給它開光...念過一句「以電系魔法師的契約，注入能量」！光路沿著復古魔法陣走一遍，等整個魔法陣發(fā)出耀眼光芒時，手機就開始充電了！（??！眼睛，我的眼睛！）
不用解開老是纏繞的線纜，也不用糾結(jié)充電頭接觸不良，手機一擱置就能充電，是不是聽起來超級棒棒？！
作為一個科普博主，總是在這種時候要被迫面對朋友充滿求知欲的眼神：「為什么沒有線也可以充電？」好在我尚存的電磁學知識在此時勉強維護了我的尊嚴「這是利用了電磁感應原理，手機感應到了充電板的變化磁場，因此生了電流進行充電...」晚上回去查了查資料，發(fā)現(xiàn)這個偽裝成魔法陣無線充電器，其實就是用的「電磁感應」的原理，技術較為成熟，電路也十分簡單~真的簡單??！來看制造原理吧！
電磁感應
我知道說到這里可能會有小可愛問...你在說啥？！電磁感應是什么鬼??？？不要慌！我們先回顧一下以前的物理知識！手把手帶教！今天一定能搞懂！
中學的時候，我們學過「法拉第電磁感應」，是說：磁通量的變化會有電流的產(chǎn)生。比如閉合電路的一部分導體在磁場里做切割磁感線的運動時，就會產(chǎn)生電流，看上圖，簡單說就是磁生電。而反過來，電也是可以生磁的！
電磁感應充電
我們用的市電其實是 220V/50Hz 的交流電。充電板插上電源后，初級線圈上通過這樣以一定頻率改變電流的交流電，就會產(chǎn)生一個變化的磁場。
次級線圈感受到不斷變化的磁場，也就會產(chǎn)生一個交流電流，通過整流之后就變成直流電向電子設備的電池充電，也就將能量從傳輸端轉(zhuǎn)移到接收端了。當然在這個過程中，能量損耗是比有線充電要大一些，畢竟有中間商賺差價...
最重要的知識點，就是上面這兩段了，如果第一次沒看到，再看第二遍就可以了！如果還是沒看懂，那我們繼續(xù)往下走，直接看實物演示。
手機充電
上面找到的是電動牙刷的充電，我們把這個應用到手機上作為說明。首先我們來介紹一下無線充電的發(fā)送端 —— 充電板，和接收端 —— 手機。在充電板的內(nèi)部和手機的背部呢，是分別有一個線圈的，發(fā)送端的「初級線圈」在充電板上，接收端的「次級線圈」就在手機上。
錯誤演示
這兩個線圈需要手機的背部靠近充電板的上部，以正確的方式進行充電，像下面這么隨意放，是沒法正常充電的，離得太遠了，「隔空取電」也要遵守物理規(guī)則啊喂！
正確演示
充電板插上電源后，電路其實一直處于待機的狀態(tài)。當把手機放在充電板上后，充電板受到壓力（這是非常簡單的機械設計了）就會喚醒電路，充電板上的線圈就會產(chǎn)生一個不斷變化的磁場，而手機背面的線圈，就會感應到磁場的變化，就...產(chǎn)生了電流！這兩個電流的方向則是相反的。
要守規(guī)矩
用過這種無線充電板的小可愛可能還會發(fā)現(xiàn)，這個無線充電還是比較受限制的...你插著線還能邊充邊玩兒，無線充的時候，可就沒辦法把玩了。因為電磁感應充電的傳輸距離短，只能在 10mm 以內(nèi)傳輸能量，而且還受到挺大的擺放位置影響的。
所以你躺著的時候，用無線充電就不能再像以前插線一樣隨心所欲地...玩游戲、看視頻、聊天了。（再次聲明！這個是靈魂手繪躺著玩手機，不是蹲坑...）
教練...我想無線充
可能有的小可愛會問，為什么我的手機不支持無線充電？這是因為，你的手機可能還沒有通過 Qi 無線充電協(xié)議的認證（類似于藍牙一樣的協(xié)議)。
蘋果、三星、華為等新出的手機都已經(jīng)加入了 Qi 豪華餐，拆開來看，背后會有這么一個多匝的線圈...（如果你是蘋果用戶，你就看你的手機背面是不是玻璃的，自從這一代改版后，就已經(jīng)可以用了，之前的鋁合金是萬萬不能的...）
而沒有加入這個認證的怎么辦？沒關系！我們可以有擴展模塊的！把這個 Qi 無線充電接收端模塊連接到充電口上，那么電流就能沿著線圈，再沖入到手機的電池里啦~是不是非常的多此一舉...
等等！話還沒說完
《三體 · 黑暗森林》里羅輯醒來時，發(fā)現(xiàn)飛車沒有用燃油或電池，還以為人類已經(jīng)發(fā)明了永動機...其實是把無線電波傳輸技術完全應用了，在一定的空間范圍形成供電場，這個范圍內(nèi)的任何用電設備都可以用天線或電磁共振線圈來接收電能。
講這個故事的意思是，想隨心所欲的玩手機的小可愛們別急！現(xiàn)在廣泛應用多的無線充電技術是比較初級的，而「走進一家咖啡館就手機自動充著電了」其實已經(jīng)發(fā)明了，只是到商業(yè)化的大規(guī)模應用還需要一些時間啦~
校對：Cast 江小喪
文中 Gif 截取自 YouTube 博主Tech insider 的《Everything Wrong With Wireless Chargers | Untangled》、technigeek 的《How it works - Wireless charger》、kandan84 的《How Wireless Energy Transfer Works》、DD ElectroTech 的 《Turn any Phone into Wireless Charging Phone》
來源：有趣的制造
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