الكهرباء اللاسلكية .. هل تطنها خيال !!!
يعود تاريخ الكهرباء اللاسلكية الى العالم الشهير نيكولا تسلا و الذى قام فى عام 1892 بأطلاق أول تجربة ناجحة فى نقل الكهرباء لاسلكياً و سميت Tesla Coil
كان يعيب هذة التجربة اطلاق ما يسمى بالبلازما الحارقة و هى نتيجة تأين جزيائات الهواء و التى تتسبب فى ضرر كبير للانسان فى حال الأقتراب منها و تستخدم البلازما حالياً فى تطبيقات صناعية مثل قطع المعادن شديدة الصلابة.
فى عام 2007 قام فريق من معهد ماساتشوستس للتقنية MIT بتطور طريقة فعالة وآمنة لنقل الكهرباء لاسلكيا دون الحاجة الى اطلاق شرارة البلازما، حيث تعتمد هذه الطريقة على خاصية كهربية تسمى “الرنين الكهرومغناطيسى”، وفيها يتم استخدام ملفان من النحاس(ملف على كل جهة ) لهما نفس تردد الرنين مما يسمح بنقل الكهرباء بينهما، و الرائع أنه يمكنك السير بينهما دون أن تقطع التيار أو أن تتأذى من الكهرباء!
فى هذه التدونية سأستعرض تجربة صنعتها بنفسى بأستخدام اردوينو مع بضع مكونات الكترونية لنقل الكهرباء لاسلكياً
مكونات التجربة:
- لوحة اردوينو (اى نوع من اردوينو سيفى بالغرض)
- لوحة تجارب Breadboard
- ملفات نحاسية معزولة (مثل التى تستخدم فى المحركات الكهربية)
- ترانزستور TIP122 او اى ترانستور يستطيع التعامل مع التيارات الكهربية اكبر من 500 مللى امبير
- عدد 2 مكثفات بوليستر 22 نانو فراد (يمكن استخدام اى سعه متوفرة لديك – كلما كانت اكبر كلما كانت افضل )
- مصدر تغذية كهربى يترواح بين 9 الى 12 فولت DC power supply
يمكنك الحصول على الملفات النحاسية المعزولة بالورنيش عن طريق فك احدى المحركات الكهربية القديمة و انتزاع الملفات الموجودة بداخلها او يمكنك شرائها مباشرة’ اذا كانت فى مصر يمكنك الحصول على هذة الملفات من شارع الجمهورية الموجود بالقرب من ميدان رمسيس
مخطط المشروع و فكرة العمل:
يعتمد هذا المشروع على استخدام اردوينو كمولد للذبذات الكهربية
- تمر الذبذات عبر الترانزيستور TIP122 ليتم تكبير قيمة الجهد من 5 فولت الى 9 او 12 فولت و تكبير التيار من 40 مللى امبير الى 300 مللى امبير (على حسب مصدر الجهد المستخدم)
- ثم تمر الذبذات الكهربية المُكبَرة داخل الملف النحاسى الأول لتتحول الى موجات كهرومغناطيسية يمكنها المرور عبر الفراغ
- يستقبل الملف النحاسى الثانى الموجات المهرومغناطيسية و يعيد تحويلها الى تيار كهربى مرة اخرى يمر عبر الدايود الضوئى
تجهيز الملفات:
- قم بعمل ملف دائرى مكون من 25 لفة من اسلاك النحاس المعزول بماده الورنيش و كرر هذة العملية حتى تصنع 2 ملف دائرى متماثلين تماما فى الحجم و عدد اللفات (لاحظ انه كلما زاد قُطر الملفات المستخدمة و عدد اللفات كلما زادت مسافة ارسال الكهرباء لاسلكياً)
- قم بوضع الملفات داخل قطعه ورق بيضاء
- كرر هذة العملية مع احجام وعدد لفات مختلفة
- قم بتقشير الورنيش العازل بأتسخدام السكين من على اطراف الملفات النحاسية حتى يمكنك توصيل الملف بالدائرة الإلكترونية
بعد الأنتهاء من تجهيز الملفات
- قم بتوصيل الملف الأولى بالترنزستور و المكثف و اردوينو
- ثم قم بتوصيل الملف الثانى بالمكثف و الدايود الضوئى
كتابة الكود البرمجى:
كل من تعامل مع اردوينو لابد ان يمر على مثال الـ Blinking Led و الذى يقوم بتشغيل دايود ضوئى لمده زمنية معينة ثم اطافئة لمذة زمنية اخرى و هكذا مراراً و تكرار (اذا لم تكن نفذت هذا المثال من قبل انظر الى المثال الأول فى كتاب اردوينو ببساطة), سنقوم بتعديل بسيط فى مثال الblinking led حيث ستغير قيمة الزمن المستخدم فى تشغيل و اطفاء الدايود الضوئى ليصبح 20 مللى ثانية للتشغل و 20 مللى ثانية للأطفاء
شكل المشروع بعد الأكتمال
و الأن لما لا نشاهد بعض الفيديوهات عن تقنية الرائعة لنقل الكهرباء اللاسلكياً !!
فيديو يتحدث عن الكهرباء اللاسلكية و دمج هذة التقنية فى المستقبل
اهداء الى:
تحياتى \ عبدالله على 🙂
————————————————
يسمح بنقل و اعادة نشر المشروع تحت الرخصة الحرة مفتوحة المصدر مع ذكر المصدر و رابط الموضوع الأصلى
مقال رائع و شرح جميل , أهنئك عليه
Pingback: تطوير تجربة نقل الكهرباء اللاسلكية بأستخدام اردوينو | آردوينو ببساطة Simply Arduino
شكرا للك احي الفاضل علي هذه المقاله الرائعه والشرح
لكن اخي لو سمحت ممكن توضيح بالفديو اذا سمحت
اصل انا لسه جديد في الاليكروينات
وكونت عايز اعملو لاني عندي موتوسيكل وعايز اضيف انوار في الجنوط الخاص به
او اذا سمحت بريداك وانا اكلمك عليه
لا اظن ان الكهرباء اللاسلكية ستكون مفيدة فى مثل هذا الوضع
اذا اردت ما قد يساعدك فى مشروعك فراجع كتاب اردوينو ببساطة
شكرا للك اخي الكريم بس اذا سمحت ممكن فيديو يوضح طريقه تركيب او تجميع اجزاء المرسل في لوحه اردوينو ويوضح طريقه تجميع اجزاء المستقبل من غيرلوحه التجربه
او صور لاني لم افهم شي من الصور هذه
ولي استفسار اخر هل ممكن اجمع المرسل بدون لوحه اردوينو
نعم من الممكن تجميع المرسل بدون لوحة اردوينو .. يكفى فقط شريحة ATmega 328
راجع الفيديو التالى لتعلم كيف تستخدم شريحة Atmega دون الحاجة الى بوردة اردوينو
http://www.youtube.com/watch?v=VY0kiJNI5oE&feature=related
شكرا للم اخي الكريم
مشكور
انا استخدمت هذه الفكرة في مشروع ماتركس متحرك ولكن بدون مكرو في الجزء المرسل وانما باستخدام تايمر 555
هذا فيديو للمشروع
http://www.youtube.com/watch?v=LKSkjajC5cg
الموضوع رائع وجميل , لدي كم سؤال ؟
الأن يجب أن يكونا الملفين المرسل والمستقبل متماثلين في الحجم ونصف القطر وعدد اللفات صحيح ؟؟
السؤال الثاني : هل يجب ان يكون الملفان مواجهان لبعضهما البعض ؟
السؤال الثالث :لماذا وضعت الاسلاك داخل الورق وهل لها معنى ؟؟
السؤال الرابع :هل من الممكن أن يكون المدى أمتار وليس سنتى مترات ؟
السؤال الأخير : هل V drop سيكون كبير ؟؟
واعذرني على كثيرة الأسئلة
وجزاك الله خيراً وبارك الله فيك …
السؤال: 1-2-5: اجابتهم نعم 🙂
الثالث: وضعت الاسلاك داخل الورق محافظة على الشكل الجمالي ليس اكثر ولا يوجد داعي علمي لاستخدام الورق
الرابع: لا يمكن تكبير المدى لامتار (حاليا) حتى معهد MIT اقصى ما وصل اليه كان نحو متر ونصف وتم ذلك الامر باستخدام ملفات سميكة جدا وتيار كهربي عالي
هل هذه طريقة الحث المتباد بين ملفين أم الرنين وأيهما أفضل ؟؟؟؟؟ولقد استخدمت ملف دائري هل يمكن استخدام ملف حلزوني وأيهما أبعد ؟؟؟وهل ملف تسلا أفضل؟؟؟فقد قام تسلا بإرسال مسافة طويلة أكثر من مترين ؟؟؟وطريقة الرنين موجودة بهذا الموقع http://www.hazemsakeek.net/magazine/index.php/-1973992742/425—–
أسف على الإطالة فأنا أقوم ببحث في الكرباء الاسلكية للإستخدامها في روبوت
أرجو الإفادة وشكرا
مساء الخير عندى سوال
هو الملفات ممكن اعملها من ملفات مواتير الالعاب و لا اجيبها من فين.انت جبتها من فين؟
و هو ازاى الاردوينو تشتغل من غير كهربا ليها هى .انا مشفتش صورة للاردوينو متوصل بكمبيوتر
و ممكن استخدم بطارية 9 فولت بدل POWER SUPPLY
,و شكرا على حسن تعاونك و وسح صدرك
…………
ابانوب
الملفات تقدر تشتريها من العتبة من شارع نجيب الريحاني
الكيلو ب 80 جنية
ممكن تستخدم أي بطارية 9 أو 12 بس خلي بالك أنها هتخلص بسرعة
اردوينو نفسة كان متصل ببطارية
السلام عليكم استاذ .. لوسمحت أنا أشتغلت هذالمشروع لكن مايشتغل عندي يعني كل الأدوات تعمل لكن اللد مايشتغل ولكن استخدمت ترانزستور TIP 127 ، هل هذا يؤثر إذا كان 127 لأن فقط هذا النوع متوفر ولايوجد غيره وإذا كان بالإمكان استخدامه ماهي الأدوات التي ممكن أن أستخدمها معه حتى يكمل العمل ،، الرد بأسع وقت رجاءً لأن اقترب موعد تسليم المشروع ولم يكمل بعد .
المكثف 22n
عدد لفات الملف 50 لفة
هل الترانستور TIP من نوع npn , او من نوع pnp
NPN
وممكن تستخدم بديل ليه أي N-MOSFET زي IRF44N
طب معلش لو أنا عايز أنقل الكهرباء لاسلكيا من مسافة بعيدة مثلا حوالي 20أو 30 متر أشتغل ازاي ؟
هل يمكن شحن بطارية عن بعد بهذه الطريقة وكيف؟
موضوع جميل جدا .لكن هنالك تعليق على كلامك في المقدمة عن تسلا. اولا طريقة تسلا لم يكن يعيبها شيء ولم تكن تصدر شرارات وبامكانك ان تراجع براءة اختراع تسلا لنقل الكهرباء لا سلكيا على العكس تماما كان مشروعه الاخير بامكانها ارسال الكهرباء من النيويورك الى لندن لكن ممول المشروع اوقف التمويل بحجة انه لن يستطيع تركيب عدادات للزباءن واسترداد الاموال منهم اضف الى ذلك ان المخابرات الامريكية احرقت مختبره وبرجه للحد من تقدم المشروع واخفت تقارير التجربة عن المجتمع العلمي لحجب هذا العلم. بالاضافة الى ان ملف تسلا لم يكن يعتمد على الحث المغناطيسي بل كان يعتمد على ظاهرة اكتشفها تسلا وهي الكهرباء المشعة .
بالاضافة الى ذلك ان الكهرباء التي اعتمد عليها هي كهرباء باردة بمعنى انها لا تؤذي ولا تقتل .حتى الشرارات الصادرة لا تؤذي وذلك واضح في صورة لتسلا كان يجلس تحت ملف له يصدر شرارات في انحاء المختبر دون ان تؤذي تسلا وكان يمسك مصباح بيده يضيء لا سلكيا بدون دائرة رنين او ملف او مكثف.
ان اختراعات تسلا قبل ١٢٠ عام لم يتوصل اليها معهد mit حتى الان و تعتبر ابحاثه من العلوم التى تم التعتيم عليها