Deduzione sull’induzione
È ormai diffusa la tecnica di ricarica wireless per piccoli dispositivi elettronici. Il suo funzionamento si basa sulla legge d’induzione elettromagnetica di Faraday. Se alimenti una bobina di filo conduttore con una tensione alternata, questa genera un campo magnetico alternato. Ponendo una seconda bobina in questo campo magnetico per induzione si genera su di essa una corrente alternata. Nella ricarica wireless la bobina trasmittente è collegata alla rete elettrica e la bobina ricevente è all’interno del dispositivo. Avvicinando il dispositivo alla bobina trasmittente eccitata, la corrente indotta nella bobina del dispositivo ricarica la sua batteria.
Il campo magnetico generato dalla bobina trasmittente non ha una distanza limite oltre la quale smette di essere, ma si propaga nello spazio con la nota legge di smorzamento quadratica. Perché l’effetto del campo magnetico non si propaghi intorno e interferisca con altri dispositivi ecc. le due bobine sono comprese tra due schermi magnetici, uno sotto la bobina trasmittente, uno sopra quella ricevente.
Ora. Questo tipo di trasmissione di energia è forse quella più efficiente in assoluto che può arrivare, se costruita bene, anche ad un rendimento del 95%. Cioè se alimenti la bobina trasmittente con il 100%di energia, dalla bobina ricevente puoi prelevarne il 95%.
L’idea è che, allora, tra i due schermi che limitano il campo magnetico puoi inserire quante bobine riceventi vuoi. Ognuna avrà il suo rendimento, pressapoco uguale. Così, per esempio, se hai una bobina trasmittente alimentata da una batteria (nei piccoli sistemi wireless, ad esempio, potrebbe essere un power bank) con il 100 di energia e metti nel campo magnetico 6 bobine riceventi con ognuna, mettiamo, il 90% di rendimento, puoi fare così : dai capi di due delle 6 bobine, messi in parallelo, ottieni il 180. Con un partizionatore di corrente, invii il 100 alla batteria (il power bank) così rimarrà sempre carico. Il restante 80 di corrente, invece, lo invii direttamente ai capi della bobina trasmittente. Immaginando di poter andare per passi discreti, quello che succede è questo. Al primo passo le bobine riceventi generano ognuna il 90 di corrente. Le due di (?) feedback (?) Inviano il 100 alla batteria e l’80 ai capi della bobina trasmittente. Al secondo giro, allora, la bobina trasmittente sarà alimenta non più da 100 ma da 180. Ogni bobina ricevente genererà, allora, il 162. La corrente che può essere prelevata dalle altre 4 bobine riceventi messe in parallelo sarà, al secondo giro, pari a 162×4= 648%. Le due bobine di feedback, in parallelo, daranno sempre 100 alla batteria ma 224 alla bobina trasmittente. Al terzo giro, allora, essa sarà alimentata dal 324 di corrente ecc. ecc. È evidente che l’avvicendarsi non va per passi discreti e che è necessario mettere un limitatore di corrente sulla linea che dalle bobine di feedback va direttamente alla bobina trasmittente, altrimenti tutto il sistema brucia immediatamente.
Così facendo, però, usando un limitatore, ad esempio dinamico, in base alla resistenza dei materiali costitutivi scelti, si può ottenere quasiasi potenza si vuole a costo totale Zero.