Loven om samspillet mellem elektriske strømme opdaget af André Marie Ampere i 1820 lagde grundlaget for den videre udvikling af videnskaben om elektricitet og magnetisme. 11 år senere konstaterede Michael Faraday eksperimentelt, at et skiftende magnetfelt genereret af en elektrisk strøm kan inducere en elektrisk strøm i en anden leder. Sådan blev den første elektriske transformer oprettet.
I 1864 systematiserede James Clerk Maxwell endelig Faradays eksperimentelle data og gav dem form af præcise matematiske ligninger, takket være hvilket grundlag for klassisk elektrodynamik blev skabt, fordi disse ligninger beskrev forholdet mellem det elektromagnetiske felt og elektriske strømme og ladninger, og eksistensen af elektromagnetiske bølger burde have været en konsekvens af dette.
I 1888 bekræftede Heinrich Hertz eksperimentelt eksistensen af de elektromagnetiske bølger, der var forudsagt af Maxwell. Hans gnisttransmitter med en Rumkorf-spolehakker kunne producere elektromagnetiske bølger på op til 0,5 gigahertz, som kunne modtages af flere modtagere, der er indstillet til resonans med senderen.
Modtagerne kunne placeres i en afstand på op til 3 meter, og da der opstod en gnist i transmitteren, optrådte gnister i modtagerne. Sådan blev de første eksperimenter udført på trådløs transmission af elektrisk energi ved hjælp af elektromagnetiske bølger.
I 1891 kom Nikola Tesla, der studerede vekselstrømme af høj spænding og høj frekvens, til den konklusion, at det er ekstremt vigtigt til specifikke formål at vælge både bølgelængde og driftsspænding for transmitteren, og det er slet ikke nødvendigt at gøre frekvensen for høj.
Forskeren bemærker, at den nedre grænse for frekvenser og spændinger, hvorpå han formåede at opnå de bedste resultater på det tidspunkt, var fra 15.000 til 20.000 svingninger pr. Sekund ved et potentiale på 20.000 volt. Tesla modtog en højfrekvens- og højspændingsstrøm ved at anvende en oscillerende udladning af en kondensator (se - Teslas Transformer). Han bemærkede, at denne form for elektrisk sender er velegnet til både produktion af lys og transmission af elektricitet til at producere lys.
Salgsfremmende video:
I perioden 1891 til 1894 demonstrerede videnskabsmanden gentagne gange trådløs transmission og glødet af vakuumrør i et højfrekvent elektrostatisk felt, mens han bemærkede, at energien i det elektrostatiske felt absorberes af lampen, omdannes til lys og energien i det elektromagnetiske felt, der bruges til elektromagnetisk induktion for at opnå en lignende resultatet afspejles for det meste, og kun en lille brøkdel af det omdannes til lys.
Selv ved hjælp af resonans, når det transmitteres ved hjælp af en elektromagnetisk bølge, kan en betydelig mængde elektrisk energi ikke overføres, argumenterede forskeren. Hans mål i denne periode af arbejde var at overføre en stor mængde elektrisk energi trådløst.
Indtil 1897 blev parallelt med Teslas arbejde udført undersøgelser af elektromagnetiske bølger af Jagdish Boche i Indien, Alexander Popov i Rusland og Guglielmo Marconi i Italien.
Efter Teslas offentlige foredrag talte Jagdish Boche i november 1894 i Calcutta med en demonstration af den trådløse transmission af elektricitet, hvor han antændte kruttet og transmitterede elektrisk energi over en afstand.
Efter Boche, nemlig den 25. april 1895, overførte Alexander Popov ved hjælp af morskode den første radiomeddelelse, og denne dato (7. maj, ny stil) fejres nu årligt i Rusland som "Radiodag".
I 1896, da Marconi ankom til Storbritannien, demonstrerede han sit apparat ved at sende et signal ved hjælp af Morse-kode i en afstand af 1,5 kilometer fra taget af postkontoret i London til en anden bygning. Derefter forbedrede han sin opfindelse og var i stand til at transmittere et signal langs Salisbury Plain allerede i en afstand af 3 kilometer.
Tesla i 1896 sender og modtager med succes signaler i en afstand af ca. 48 kilometer mellem sender og modtager. Det er dog ikke lykkedes nogen af forskerne at overføre en betydelig mængde elektrisk energi over en lang afstand.
I 1899, der eksperimenterede i Colorado Springs, skrev Tesla: "Inkonsekvensen af induktionsmetoden synes at være enorm sammenlignet med metoden til at begejse jordens og luftens ladning." Dette vil være starten på forskerens forskning, der sigter mod at overføre elektricitet over lange afstande uden at bruge ledninger. I januar 1900 vil Tesla notere i sin dagbog om den vellykkede overførsel af energi til en spole "udført i marken", hvorfra lampen blev drevet.
Og videnskabsmandens mest ambitiøse succes vil være lanceringen den 15. juni 1903 af Wardencliffe Tower på Long Island, designet til at overføre elektrisk energi over betydelige afstande i store mængder uden ledninger. Den jordede sekundære vikling af den resonante transformator, toppet med en kobberkugleformet kuppel, var nødt til at begejse jordladningen og de ledende luftlag for at blive et element i det store resonanskredsløb.
Så videnskabsmanden formåede at tænke 200 lamper på 50 watt i en afstand af cirka 40 kilometer fra senderen. Baseret på økonomisk gennemførlighed blev finansiering til projektet imidlertid stoppet af Morgan, der helt fra begyndelsen investerede penge i projektet for at få trådløs kommunikation, og overførslen af gratis energi i industriel skala over en afstand som forretningsmand var kategorisk ikke tilfreds med det. I 1917 blev tårnet, designet til trådløs transmission af elektrisk energi, ødelagt.
Læs mere om eksperimenterne med Nikola Tesla her: Resonant metode til trådløs transmission af elektrisk energi fra Nikola Tesla.
Meget senere, i perioden fra 1961 til 1964, eksperimenterede en ekspert inden for mikrobølgeelektronik, William Brown, i USA med stier til transmission af energi med en mikrobølgestråle.
I 1964 testede han først en enhed (helikoptermodel), der er i stand til at modtage og bruge energien fra en mikrobølgestråle i form af jævnstrøm, takket være en antennegruppe bestående af halvbølgedipoler, som hver er belastet på yderst effektive Schottky-dioder. Allerede i 1976 havde William Brown overført 30 kW strøm ved hjælp af en mikrobølgeovn over en afstand på 1,6 km med en virkningsgrad på over 80%.
I 2007 lykkedes det en forskningsgruppe ved Massachusetts Institute of Technology ledet af professor Marina Solyachich at trådløst overføre energi over en afstand af 2 meter. Den transmitterede effekt var tilstrækkelig til at drive en 60 watts lyspære.
Deres teknologi (kaldet WiTricity) er baseret på fænomenet elektromagnetisk resonans. Senderen og modtageren er to kobberspoler med en diameter på 60 cm, der resonerer med samme frekvens. Senderen er tilsluttet en energikilde, og modtageren er tilsluttet en glødelampe. Loops er indstillet til 10 MHz. Modtageren modtager i dette tilfælde kun 40-45% af den transmitterede elektricitet.
Cirka på samme tid demonstrerede Intel en lignende trådløs strømtransmissionsteknologi.
I 2010 afslørede Haier Group, en kinesisk producent af husholdningsapparater, sit unikke produkt på CES 2010, et fuldt trådløst LCD-tv baseret på denne teknologi.
Andrey Povny