特斯拉线圈和无线充电技术
——浑南五校小博士研究成果展
大家好，我是浑南五校六年二班的王帅哲。偶尔一次机会听广播时，主持人讲到新能源汽车配备无线充电功能是未来的趋势。曾经听爸爸讲过手机无线充电的事，当时就感觉很神奇，可很大的新能源汽车也能充电的技术又是如何实现的？这激发了我的兴趣。便从网上进行了相关资料的查找。
早在年，物理学家兼电气工程师尼古拉·特斯拉就已经做了无线输电试验，实现了交流发电。现在所说的无线充电技术源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。小功率无线充电常采用电磁感应式，如手机无线充电方式；大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。
了解到这些基础知识后，我又增加了一些困惑：特斯拉线圈能同时给多个汽车进行充电吗？充电距离有没有限制？如果有障碍物对特斯拉线圈能量传输是否会产生影响？
带着这些疑问，我在网上购置了特斯拉线圈实验组合和氖灯、发光二极管等器材；为验证特斯拉线圈充电效果与距离之间的关系，准备了直尺并设计表格进行实验数据的记录；准备了两种障碍物，A4白纸和锡箔纸。一切准备就绪后，我就开始了实验。
为了精准地测量无线充电技术的距离，首先在白纸上画好基准线，分别在1厘米、2厘米和3厘米处进行发光二极管的亮度测试，经过多次实验，发现在没有任何障碍物时，发光二极管的最远发亮距离为1.7厘米；设置白纸作为障碍物时，发光二极管的最远发亮距离为1.3厘米；而在特斯拉线圈周围放置锡箔纸（不直接接触特斯拉线圈）后，没有二极管能够发亮。氖灯无论放置在哪里、有无障碍物都不发亮。因此对发光二极管的实验数据进行了记录，如表1所示。
之后，又将多个发光二极管放置在特斯拉线圈的周围，实验发现在线圈外围的1厘米范围内多个二极管可同时发亮。
通过该实验，我得到如下实验结论：
（1）特斯拉线圈是无线充电技术实现的基础，一次可以使多个灯泡发亮。
（2）空间中的障碍物会对特斯拉线圈能量传输产生影响，科学家未来要