Beste Jip,
Je ziet ook dat veel bedrijven in de draadloze elektriciteit gebruikmaken van hogere wisselfrequenties, zoals de Qi standaard, ontwikkeld door het bedrijf Qi, die een wisselfrequentie van iets van 150kHz heeft. Dit is omdat ze zo een hogere energieoverdracht hebben. Wij vragen ons dus af hoe.
De formule voor een magnetisch veld opgewekt door een spoel luidt: H = (N * I)/(2π * r). Hierin is H het magneetveld, I de stroomsterkte in Ampere, N het aantal windingen en r de radius van de spoel in meter. Ook geldt B = μ * H, waarin μ een constante is, H het magneetveld en B de fluxdichtheid in Wb m^-2.
Formule voor de inductiespanning: Uind = N·ΔΦ/Δt. Hierin hangt Φ direct samen met de fluxdichtheid van het magneetveld. Met R = U/I kun je berekenen wat dan de inductiestroom is. Deze inductiestroom kun je vergelijken met de oorspronkelijke stroomsterkte.
Stel, we nemen een (Φ, t) grafiek met 2 functies. Dit gaat over het magneetveld opgewekt door de zendspoel door de ontvangende spoel. Hierin noem ik: f(x) = sin(nx) en g(x) = sin(2nx). Het verschil tussen deze 2 grafieken is dat g(x) een 2 keer zo hoge wisselfrequentie heeft. Als ik van beide grafieken de afgeleide neem zou ik dus ΔΦ/Δt krijgen. Dit hangt direct samen met de inductiespanning.
f'(x) = ncos(nx) en g'(x) = 2ncos(2nx). Een maximale waarde van een cosinus is 1, dus ik verwacht dat de Umax van g'(x) 2 keer zo groot is als die van f'(x). Aangezien dit weer direct samenhangt met Ueff, zou het een 2 keer zo grote inductiespanning betekenen bij een 2 keer zo grote wisselfrequentie.
Dit is echter theoretisch niet mogelijk, omdat als dit een lineair verband zou zijn, je een rendement van hoger dan 100% zou kunnen halen als je de wisselfrequentie maar opschroeft. Dit had ik beredeneerd, en zo kwam ik tot de conclusie dat dit niet het juiste verband is. Mijn vraag was dus: wat is dan wel het juiste verband? Of zit er ergens in mijn beredenering een fout?
Groet,
Tobias