在电磁学中,谐振是指振荡系统在某一特定频率下,能量积累和释放达到最大的状态。这是因为在谐振频率下,系统的阻抗与电容或电感的阻抗相等,电能可以在电容和电感之间反复转换,形成无阻尼振荡。无线充电的原理也是利用谐振的特性,将能源在发射端和接收端之间进行转换。
无线充电是将电能通过电磁波进行传输,而在大气中,电磁波在传输过程中会发生大量的能量损耗,因此需要通过谐振将信号放大。当用电源来充电时,需要通过电线将电源和手机连接起来,而通过谐振的方式,则可以让电源与手机之间通过共振耦合的方式进行无线充电,不会产生电线的阻碍,更加方便快捷。
无线充电谐振方式通常分为电容耦合和电感耦合。电容耦合是指发射端与接收端彼此之间共用同样的频率和相位来进行能量传输。在两端之间放置电容,电容的阻抗与空气的阻抗一致,能够最大程度上吸收能量。电感耦合是指将两个线圈靠近一定的距离,使它们之间的磁场产生耦合作用。在这种情况下,传输效率更高,但要求两端要对齐,距离也要控制在一定范围内。
无线充电的谐振模式可以确保传输效率更高,但也存在一些缺点。首先,其对传输距离的限制比较大,一般不超过几厘米。同时,尽管电磁辐射程度比较低,但在长时间的低频谐振过程中,仍可能会引起生物细胞的共振效应,对健康产生影响。因此,无线充电仍需遵守相关的安全规定,加强对其安全性的检测。