рыбам нужна вода телефону зарядка

Нужно ли рыбам пить воду

Рыбы живут под водой – так зачем им вообще пить воду?

Рыбы действительно пьют воду, но то, как они ее потребляют, зависит от того, в какой воде они обитают. Вода попадает в тело рыбы посредством осмоса – процесса, при котором вода проходит через мембраны из областей с низкой концентрацией растворенных веществ в области с высокой концентрацией. Он служит для выравнивания концентраций в двух областях.

К примеру, если снаружи клетки больше воды, чем внутри, то вода попытается заполнить клетку до тех пор, пока не будет одинаковой концентрации воды с обеих сторон мембраны клетки.

У рыб, обитающих в пресной воде, концентрация соли в организме выше, чем в окружающей воде. Поэтому вода непрерывно попадает в тело рыбы, пытаясь разбавить количество соли до тех пор, пока она не станет равной количеству соли в окружающей воде. Чтобы не впитать слишком большое количество воды, пока клетки не начнут набухать и лопаться, пресноводные рыбы выводят излишки с мочой.

У морских рыб – противоположная проблема. В их организме меньше соли, чем в воде. Поэтому из-за осмоса рыбы постоянно теряет воду через кожу и жабры, чтобы уравнять концентрацию соли внутри и снаружи рыбы. Чтобы предотвратить обезвоживание, морские рыбы пьют много воды через рот. Излишки соли они выделяют через жабры и при мочеиспускании.

Ранее ученые выяснили, что рыбы могут чувствовать боль даже без определенных областей мозга, которые связаны с обработкой боли. Подробнее об этом можно узнать в нашем материале.

Источник

Как зарядить смартфон водой и огнем

q93 29fa3415f781af5c2d0852d6ca9996cf7cc512a2c75880780d90345ab35203eb

q93 bb6fa769bbe393c849a725fde858008447abd5d70bc1309ef92fa65760f39295

Содержание

Содержание

То, что зарядить мобильный гаджет можно не только от обычной розетки или бортовой сети автомобиля, но и используя энергию огня, воды и ветра — для многих уже не является секретом. А вот как работают такие устройства — является загадкой из разряда «черного ящика» телепередачи «Что? Где? Когда?». В данной статье разберемся, как устроены зарядки, использующие в своей работе энергию огня, воды и воздуха.

История и теория термоэлектричества

В следующем году открытию, послужившему отправной точкой целого раздела физики, а именно изучению термоэлектрических процессов, исполняется 200 лет. В 1821 году немецкий физик Томас Иоганн Зеебек сообщил научному сообществу об одном любопытном наблюдении. А именно о возникновении магнитного поля и протекании электрического тока в замкнутой системе проводников, при приложении тепла или холода на одну из точек сплава двух металлов.

В своих экспериментах Зеебек использовал пластину висмута и припаянную к ней пластинку меди. Между двумя пластинами ученый оставил зазор, в который помещалась магнитная стрелка.

q93 9b5cc80a9e85b77009870f5c91db7da7dcfcd35b8762900e29792035459d5709

При приложении тепла или холода к одной из сторон конструкции магнитная стрелка отклонялась от своего первоначального положения, что свидетельствовало о возникновении магнитной индукции в медном проводнике. Если замкнутый контур, состоящий из двух металлов разомкнуть, то на его выводах, при нагревании или отведении тепла с места соединения, возникала разность потенциалов. Свое открытие немецкий ученый назвал «термомагнетизмом». Позже физический процесс возникновения электродвижущей силы в спае проводников при нагревании точки сплава был назван эффектом Зеебека.

Помимо того, что это открытие дало мощный толчок исследованиям в области термоэлектричества, эффект Зеебека подарил человечеству удобный инструмент для измерения температур, а именно — термопары.

Следующей важной вехой в исследовании термоэлектрических эффектов стало открытие французского ученого Жан-Шарля Пельтье, сделанное им в 1834 году. Он продолжил эксперименты с различными спаями металлов, и пришел к выводу, что наибольший эффект по продуцированию ЭДС в контуре достигается при использовании висмута и сурьмы, элементов с различной проводимостью (n-проводимость и p-проводимость). Последовательное соединение этих элементов между собой медными перемычками, с четким соблюдением их чередования, привело к открытию.

Подача напряжения на контакты такой схемы заставляла одну сторону спаек сильно нагреваться, а другую — стремительно терять тепло. Причем, чем большее значение напряжения подавалось на выводы схемы, тем большая разница температур устанавливалась на сторонах экспериментального элемента.

По сути — это был второй основополагающий принцип термоэлектричества, обратный эффекту Зеебека.

q93 036fa99f5414d71ba1e2da8b257ce4e5feacbb52101fcc77959123edde4fc7a8

Эффект, открытый французским ученым получил его имя, а созданное устройство было названо элементом Пельтье.

q93 e740f3c3daeb3c9d9fd434fe39939ac4fb6f05cc2c63c797837adec14425cdbb

Современные элементы Пельтье производятся на базе соединений германида кремния и германида висмута, что позволяет при приложении к ним напряжения порядка 12–14 В получить разницу температур в 80° С между «горячей» и «холодной» сторонами, но это максимальные значения. В среднем Δt составляет 60° С.

q93 8f416716530d4f804ba1df9e59216af7e3039f71d815ad60a6e72c6ef3ac8c95

Широкое применение элементы Пельтье получили в холодильных установках, особенно в компактных автомобильных холодильниках. К преимуществам такого решения однозначно можно отнести:

Основными и существенными недостатками являются:

Но «чудеса» на этом не заканчиваются. Оказывается, что при приложении на разные стороны элемента тепла и холода, по его переходам начинает протекать электрический ток, а на выводах генерируется напряжение. Данная особенность элемента Пельтье легла в основу целого класса альтернативных зарядных устройств, генерирующих ток заряда от простого нагрева его «горячей» стороны и отвода тепла с «холодной».

Как зарядить смартфон огнем

Девайсы, пригодные для зарядки мобильных гаджетов подобного типа имеют различный форм-фактор. Они могут быть выполнены в форме кружки, котелка, мангала или небольшого переносного очага для сжигания щепок. Главное, что их объединяет — для начала генерации электроэнергии одну из сторон элемента нужно нагреть.

Величина тока заряда напрямую зависит от разности температур на сторонах элемента Пельтье.

Чтобы повысить значение генерируемого тока, производители термоэлектрических зарядок идут на ряд ухищрений:

q93 76b04e8bcadfb23cca331c0ed26a373a11bd80c4744f5923b3d56b59bbac3698

Огонь нагревает одну сторону элемента, а вода эффективно охлаждает вторую. Правда длится это не долго — вода рано или поздно закипит и разница температур уменьшится, но при этом появляется возможность приготовить сытный обед на лоне природы;

q93 787dba1345a0514b920525e198d78ab6d9f30030d9a8735d7b466f6239cdd5d6

Что касается практической стороны вопроса, то рынок подобных устройств весьма обширен, начиная с устройств уже сделавшей себе имя американской компании BioLite, имеющей в своем модельном ряду как небольшие походные очаги (от 13000 руб),

q93 c5d05189605164c703c271f770d996385e8cd2c6b56831bfe8a60050a68a201d

так и мангалы для большой компании (от 21000 руб),

q93 d35c6c4f5b78c0c0a7d21a2d130364fed6e88213372b6603ea5fb3942e784a6a

заканчивая довольно молодым стартапом мангала зарядки Tengu (от 8000 руб) российского инженера из Уфы.

Все что нужно для зарядки мобильника или планшета — собрать несколько сухих веток или шишек и разжечь огонь. Дальше законы термоэлектричества сделают свое дело, пора подключать смартфон к USB порту и пополнять энергией аккумуляторы гаджетов!

Как зарядить смартфон водой, ветром или мускульной силой

Идея получения электрической энергии от энергии вращения не нова. Пожалуй, она родилась одновременно с изобретением электричества. Простое наблюдение, что в катушке проводника, при поднесении к ней магнита, начинает течь электрический ток, дало старт развитию и совершенствованию устройств по генерации электрической энергии.

q93 bb61628b8d1a4c45b95022b78a509de57e69f55eb1a7950cd324769d74e9806e

Устройство генератора

Генератор электрической энергии — это электрическая машина, в которой происходит трансформация механической энергии вращения в электрическую энергию.

Существует несколько вариантов конструкционного исполнения электрогенераторов, но всех их объединяет один принцип — при взаимодействии проводника, выполненного в форме рамки, с магнитным полем в нем начинает протекать электрический ток, а на выводах рамки возникает разница потенциалов (напряжение). Причем значения что напряжения, что силы тока, напрямую зависят от частоты вращения проводника в магнитном поле. Понятно, что для достижения наибольшего эффекта и КПД, в электрическом генераторе таких единичных рамок содержится несколько десятков, а то и сотен. В совокупности они образуют обмотку генератора, в которой продуцируется электрический ток.

Читайте также:  создать электронную почту на мобильном телефоне

q93 38f813da33123e0d80d4a04aab23610d95a7b9828325134ae8f61658147df399

По типу генерируемой энергии электрические машины разделяются на генераторы постоянного и переменного тока. Конструкционно генераторы переменного тока несколько проще, поскольку в них отсутствует коллектор и щеточный узел, и соответственно, машины переменного тока требуют значительно меньшего к себе внимания и затрат на обслуживание.

q93 761755a89aeeae6f1f260ad80cd3773be1facf4fd70cd76f16edd13451289505

Именно по этой причине в компактных зарядных устройствах широко используют генераторы переменного тока, но так как гаджеты для своей зарядки требуют постоянное напряжение и ток, то в схему зарядного устройства включают простейшие выпрямитель и стабилизатор.

q93 9b6ac6d45038c3d7d3326e9eee79f74574de6c05882e6244a806d5861f9a9808

В генераторах промышленного и бытового назначения магнитное поле, в которое помещаются рамки-проводники, создают обмотки возбуждения, к которым подводится постоянный ток от стороннего источника энергии или выпрямленный электрический ток, сгенерированный самой электрической машиной (генераторы с самовозбуждением). Такую конструкцию довольно непросто реализовать в миниатюрном масштабе, поэтому компактные генераторы, используемые в зарядных устройствах, оснащают постоянными магнитами.

q93 d885cd322a05889746f96cedf318b0f706a5e8f67e827dce97f0d656bee18a2f

От типа магнита и его силы зависит сила магнитного поля, что в конечном итоге сказывается на величине генерируемого тока. Наилучшие представители компактных генераторов оснащаются неодимовыми магнитами.

Еще одним немаловажным фактором, отвечающим за эффективность зарядного устройства и его способность генерировать достаточное количество энергии, является минимизация потерь энергии при ее преобразовании. В первую очередь это касается механических потерь от трения, возникающих при вращении ротора. Крайне желательно, чтобы ось ротора такого генератора была установлена на подшипниках качения, а не на латунных втулках, имитирующих подшипник скольжения. Такой конструктив позволит ротору начинать вращаться при приложении к нему минимальных усилий, что особенно важно в установках, работающих от дуновения ветра или движения воды. При генерации энергии от протока воды, важно обеспечить полную герметичность конструкции, исключив тем самым даже намек на попадание внутрь устройства влаги.

Устройство зарядок, работающих от энергии воды или ветра схоже. На вал ротора генератора надета крыльчатка, которая приводится в движение проходящими через ее лопасти потоками той или иной стихии.

q93 362243d793377eb37fc2012563cb00ae98b620857154e510ed8ada5e6c0baeac

При использовании для генерации мускульной силы, в конструкцию устройства добавляется повышающий редуктор, который позволяет получить достаточное количество оборотов на валу генератора, необходимое для выработки электроэнергии заданных параметров. При этом ручку зарядного устройства не придется вращать с фанатизмом.

q93 f01e3ca1b787b0b4a11f30578aef07d498ca08c3ce1d9cffe1039dfccf524182

Приблизительно три минуты вращения рукоятки механической зарядки дадут одну минуту разговора, что в экстренной ситуации может сыграть решающее значение.

Что касается практического применения, то зарядки, построенные на генераторе электрической энергии, пожалуй, самая распространенная категория походных зарядных устройств. Начиная от наиболее распространенных велосипедных динамо-машин (от 500 руб)

q93 2492ac339a640bf340ebdf36d2649d28269f6736de7868a050d2a865c63ba2b4

и механических зарядных устройств (от 400 руб),

q93 82f49af1b2b4bc8663e8850d92e652476b082d2a3514da887df59e71e7903199

до микроГЭС, использующих в своей работе энергию течения ручья или реки. Чтобы зарядить смартфон такой зарядкой, нужно будет найти место на берегу, где имеется хоть небольшое, но устойчивое движение воды. Протекающая сквозь лопасти вода будет вращать вал генератора, заряжая внутренний аккумулятор. Устройства подобного плана незаменимы в путешествиях по водной глади, от неспешного путешествия на плоту, до экстремального сплава по горной реке. В путешествиях, когда позволяют условия, турбину зарядного устройства нужно всегда оставлять за бортом плавательного средства, используя любую возможность накопить энергии.

Стоимость такой универсальной турбинки стартует от 18000 руб. «Фишка» конкретной модели (к слову сказать, произведенной в Канаде) — всеядность, она успешно работает как от течения воды или воздушных потоков, так и от мускульной силы путешественника.

Синергия веществ и стихий

Зарядить мобильник можно не только отдельно взятыми огнем, водой или ветром, но и сочетанием сразу нескольких внешних воздействий. Также можно заручиться помощью других конструкций и веществ.

Химические вещества

Яркими представителями этого семейства зарядных устройств являются химические топливные элементы, вырабатывающие электроэнергию вследствие протекания в них определенных химических реакций. Основная суть этих процессов — химическая реакция, обратная процессу электролиза (разложение воды на водород и кислород при воздействии на нее электрического тока). В компактных топливных элементах, вместо классического водорода, который до сих пор не научились дешево производить, используется метиловый спирт, содержащий в своем составе достаточное количество водорода.

q93 e0097e09b25d414dd8d4f557ff1d0066e1020be3f4a45c58bc9bae417e6082f9

В итоге, при взаимодействии водорода и кислорода, содержащегося в воздухе, в электролите, заключенном в протонообменную мембрану, не выпускающую за свои пределы отрицательно заряженные частицы, возникают свободные электроны, которые двигаясь по проводнику, создают в нем электрический ток.

Главная «фишка» химического топливного элемента — невероятно высокий КПД и отсутствие каких либо вредных выбросов. На выходе — чистая энергия и несколько капель воды.

Единственное, что сильно сдерживает развитие этой технологии — понимание того, что метанол ядовит и его повсеместное использование может быть чревато. Дополнительным фактором, не позволяющим развиваться таким топливным элементам, является их дороговизна. Ведь в качестве катализатора на катоде и аноде установки применяются дорогостоящие золото и платина.

Хороший потенциал и у другой пары химических элементов, а именно магния и углерода (каменного угля). Помещение двух электродов из этих элементов в емкость с водой дает на их выводах напряжение порядка 2 В.

Зарядные устройства, работающие на химических топливных элементах активно продвигались и продавались в 2013-2014 годах. Сегодня их уже не встретить в продаже. Видимо технология не оправдала себя, либо появилась преждевременно.

q93 455f68e65facb0dd58fa850701859bb7bfe56e12ca22bafb3edc88dbe191a1a7

Огонь и вода

В одной детской логической игре есть вопрос: «Что будет, если объединить огонь и воду?». Правильный ответ — «Пар», а это, на минуточку, один из первых движителей, стоявших на заре повсеместной электрификации. Именно паровые машины приводили в движение первые электрические генераторы. Поэтому многим наверняка понравится паровая машина в стиле стим-панк у себя на рабочем столе.

q93 a918d305a3821408b6ee84041902fba97718461f731926185f5a81de46710ad9

Принцип ее действия достаточно прост: вода, находящаяся в котле, закипает и переходит в газообразное состояние — пар, который в свою очередь толкает поршень цилиндра, приводящего в движение маховик. Присоединив к нему вал генератора — получим действующую модель, генерирующую электроэнергию. Да, она будет иметь слабый КПД, ее не возьмешь с собой в поход, но оказавшись в месте, куда еще не добралось «стационарное» электричество, зарядить смартфон или зажечь небольшую лампочку однозначно получится.

Паровая машина — сосуд, работающий под давлением! Обращаться с ней нужно крайне осторожно, с соблюдением всех необходимых мер безопасности!

Огонь и воздух

Еще одним любопытным устройством, позволяющим получить энергию движения от нагрева воздуха, является двигатель Стирлинга.

q93 e9a92944af6e774004682c4b80456faaa53d923d47287ff8719895cb83936b9b

Авторство данной конструкции принадлежит шотландскому священнику Роберту Стирлингу, запатентовавшему свое изобретение в 1816 году.

Принцип действия установки до безобразия прост. Двигатель работает исключительно за счет разницы температур рабочего тела, заключенного в цилиндр. В качестве рабочего тела в двигателе Стирлинга используется обычный воздух.

Для запуска двигателя Стирлинга достаточно нагреть воздух в «горячей» части цилиндра в течение 20–30 секунд. Нагретый с одной стороны цилиндра воздух расширяется и толкает рабочий поршень, после чего остывает в регенераторе, сжимается и тянет поршень обратно. За быстрое перемещение воздуха в цилиндре с горячей стороны в холодную и обратно отвечает вытеснительный поршень.

Этот цикл продолжается до тех пор, пока в рабочем цилиндре сохраняется разность температур между его сторонами. Остановка двигателя происходит при выравнивании температур воздуха в обеих частях цилиндра.

q93 82c1af1484a1e8c61961a36e5331394012e0a4f27aca3a603680be874f486d99

Чтобы обеспечить работоспособность конструкции, важно соблюдение двух условий:

Дальше — дело техники, подключаем к валу маховика генератор и собираем так необходимую энергию.

К преимуществам этой конструкции относятся:

Читайте также:  смп банк кредитный отдел телефон

К недостаткам данной конструкции следует отнести:

Что паровая машина,

q93 d27db48bdc513932b479baa0177ff41e34b50ecfcfbe8537367a017a7f9a21bb

что двигатель Стирлинга

q93 33ebe82ebd6c49be771c6516082f46ca55ea811f3bc1018272efa8a9eb747684

не являются какими-то «эксклюзивами». Товарные экземпляры можно запросто купить в местных интернет-магазинах, специализирующихся на продаже демонстрационных и образовательных моделей, либо заказать напрямую из Поднебесной. Производят их все равно по большей части там.

Единственное, что заряжать телефон моделями этих двигателей «из коробки» не получиться, их нужно будет дорабатывать в плане установки генератора с необходимыми выходными параметрами. В общем — задача для настоящих энтузиастов, не боящихся брать в руки инструмент.

Модель паровой машины обойдется от 15000 руб, а небольшой двигатель Стирлинга от 2500 руб. Стоимость моделей, которые можно модернизировать для нужд зарядки мобильных гаджетов стартует от 4500 руб.

Итоги

Конечно, все перечисленные устройства, на сегодняшний день являются довольно экзотичными и пока еще мало распространенными в повседневной жизни, но принципы, заложенные в них, имеют огромный потенциал в сфере добычи энергии из альтернативных источников. Поэтому однозначно можно сказать лишь одно, оказавшись вдали от электрической розетки и имея в своем арсенале хотя бы одно из таких устройств — получить немного энергии для освещения или зарядки смартфона не составит большого труда.

Источник

5 наивных вопросов о беспроводной зарядке, которые продолжают задавать

На Хабре есть немало статей о беспроводной зарядке смартфонов, и в комментариях к каждой из них, нет-нет, да и проскользнет наивный вопрос, который местные старожилы мгновенно заминусуют, отправив комментатора учить матчасть. Мы как, не побоимся этого слова, крупнейший производитель зарядных устройств для смартфонов с удовольствием проведем ликбез по беспроводным зарядкам, ответим на вопросы и развеем пару мифов. И начнем, пожалуй, с вопроса, от которого большинство хабровчан начинают скрежетать зубами.

Опасна ли беспроводная зарядка для здоровья?

Шапочка из фольги и свинцовые трусы компенсируют все негативные… извините, шутка. Уверения о некоем опасном излучении беспроводных зарядок можно воспринимать только со снисходительной улыбкой. Как говорится, не учите физику, и ваша жизнь будет полна чудес (и/или необоснованных страхов). Если на расстоянии двух сантиметров над поверхностью станции телефон перестает заряжаться и даже распознавать беспроводную зарядку, то откуда взяться излучению, которое будет «бить» на метры вокруг, выжигая мозг и репродуктивную систему?

Каждую секунду вас пронзают радиоволны сотовой связи, Wi-Fi, Bluetooth, ТВ и радиовещания и множество других сигналов в самых разных диапазонах, вы подвергаетесь воздействию электромагнитного поля от компьютера, любого электроприбора и даже электропроводки в стенах, а уж как «фонит» работающая микроволновка! И всё это не оказывает ровным счетом никакого влияния на вас, потому что это не ионизирующее излучение (то есть, не радиация).
Изучением влияния неионизирующего излучения на человека ученые занимаются десятки лет, и за это время было не раз доказано, что реальную опасность для людей представляют только долговременные тесные объятия с мощными неэкранированными излучателями, вроде военного радара, базовой станции сотовой связи, направленной точно на вас на расстоянии в пару метров или микроволновки без двери. И вред будет заключаться в разогреве молекул воды в клетках и денатурации белков.

Единственная рекомендация, которая хоть как-то затрагивает беспроводные зарядки для смартфонов, — не подносить работающую зарядку к кардиостимулятору. По инструкции медицинским устройствам вообще противопоказано любое постороннее мощное излучение. При этом нет никаких доказательств или случаев влияния Qi-зарядки на кардиостимулятор. Более того, уже разработана беспроводная зарядка для самих кардиостимуляторов.

Человеку беспроводная зарядка не может навредить никоим образом. А вот себе самой — вполне, если между телефоном и станцией оставить металлический предмет (как монета на фото). Электромагнитная индукция — дело такое.
Фото: Wireless Power Consortium

Однако если задаться такой целью, с помощью беспроводной зарядки действительно можно нанести вред смартфону. Дело в том, что хоть Qi-станции могут обнаруживать посторонние металлические предметы, попавшие между двумя катушками, некоторые тонкие предметы, вроде скрепок или декоративных вставок на чехле, могут остаться незамеченными. Оказавшись над передающей индукционной катушкой, металл неизбежно начнёт нагреваться. Нескольких минут хватит, чтобы та же скрепка раскалилась и начала плавить пластик.

Какой блок питания нужен для беспроводной зарядки?

КПД проводной зарядки составляет около 97%, то есть потерь энергии практически нет. А вот КПД беспроводных зарядок колеблется на уровне 60–75%. В теории, в сферических условиях в вакууме, так сказать. В реальности на КПД зарядки стандарта Qi влияет положение телефона на зарядной станции (то есть положение индукционных катушек друг относительно друга), их характеристики и размеры.

В этом году технологические новостные сайты наперебой репостили «исследование» энтузиаста, сравнившего скорость и энергопотребление проводной и беспроводных зарядок. Закономерно, результаты оказались не в пользу последних, причем КПД индукционной зарядки варьировался от станции к станции и особенно сильно зависел от положения смартфона на них. Если за 100% взять эффективность проводной зарядки, то КПД Qi варьировался от 20% до 53%, а самый лучший результат показала оригинальная Google Pixel Stand — 61%. Правда, исследование было посвящено не скорости или тепловыделению беспроводных зарядок, а их энергопотреблению — автор вел читателя к выводу, что если хотя бы половину от 3 млрд смартфонов в мире заряжать по воздуху с таким КПД, энергопотребление и нагрузка на энергосети возрастут. С одной стороны, с математикой не поспоришь. С другой, неутешительный вывод держится на вероятности «если бы, да кабы», а энергопотребление в мире и так растёт за счет цифровизации общества.

Кстати, возьмите на вооружение USB-тестер, с помощью которого можно измерять напряжение, ток и переданную энергию. Такой гаджет стоит около 1000 рублей, но позволяет безошибочно оценить качество USB-кабелей и выходные параметры зарядных устройств. Архиполезная вещь в хозяйстве!
Фото: AliExpress

Исходя из невысокого реального КПД индукционной зарядки, мы приходим к необходимости подключения зарядной станции к блоку питания повышенной мощности. Если 5-ваттную станцию подключить к 5-ваттному ЗУ, то из-за потерь скорость зарядки смартфона будет… скорее всего, никакой, потому что результирующая мощность на приёмной катушке смартфона окажется незначительно выше энергопотребления телефона в режиме ожидания. Производители Qi-станций рекомендуют использовать блоки питания с мощностью на 30–40% выше, чем у Qi-зарядки. Так, Apple для своей новой 15-ваттной MagSafe для iPhone 12 рекомендует докупить адаптер с мощностью не ниже 20 Вт. К счастью, не обязательно производства Apple. Мы провели сравнение скорости зарядки iPhone 12 Pro через MagSafe, подключенного к оригинальному 20-ваттному адаптеру Apple и к крохотному Anker Nano на те же 20 Вт. Разница между двумя блоками питания укладывается в несущественную погрешность — 188 минут в случае с ЗУ Apple 20 Вт и 190 минут в паре с Anker Nano 20 Вт. А при зарядке от этих блоков питания не через MagSafe, а напрямую по кабелю, батарею удалось зарядить за одинаковое время в 104 минуты.

Кстати, о MagSafe. Формально с новой зарядкой Apple совместимы все iPhone с Qi-приемником, но лишь семейство iPhone 12 будет заряжаться с максимальной мощностью 15 Вт, тогда как предыдущие модели смартфона — только 5 Вт. Также обозреватели заметили странную несовместимость MagSafe с мощными блоками питания для MacBook — в паре с 96-ваттным адаптером MagSafe «раскачался» только до 10 Вт. Есть мнение, что в адаптер для ноутбука просто не «зашит» необходимый профиль питания, требуемый для MagSafe.

Раньше мы тоже советовали приобретать для наших беспроводных зарядок блоки питания примерно на 40% мощнее, однако теперь самые мощные Qi-станции, вроде Anker PowerWave II Stand мы просто комплектуем сетевым адаптером необходимой мощности. Если в комплекте с вашей Qi-зарядкой не оказалось кабеля, докупите гарантированно хороший провод — дешёвые безымянные USB-кабели часто не могут передать высокие токи, а наименее качественным кабелям не покоряется даже 0,5 А.

Читайте также:  мировой суд калачинск номер телефона

Опасна ли беспроводная зарядка для смартфона?

Рискуем удивить, но да. Как и проводная зарядка. А уж как опасно для аккумулятора отсутствие любой зарядки и уход в глубокий разряд! Аккумуляторы вообще от жизни умирают. На скорость наступления неизбежного конца по большей части влияет лишь интенсивность использования батареи. В некотором смысле литий-ионные батареи следуют завету «live fast, die young» — чем быстрее аккумулятор выработает свой ресурс циклов заряда/разряда, тем быстрее потеряет ёмкость и потребует замены.

Заметьте, мы говорим о ресурсе, выраженном в количестве циклов зарядки. Самому аккумулятору абсолютно все равно, каким образом ему пытаются восполнить заряд: по проводу или через индукционную катушку — контроллер питания любой входящий ток приведёт к нужным характеристикам и лишь затем подаст на элемент питания.

Но нет дыма без огня, откуда-то ведь взялись городские легенды об опасности беспроводной зарядки? В этом мифе есть доля правды, только не там, где полагают большинство несведущих владельцев смартфонов. Повторим: ток, подаваемый непосредственно на аккумулятор, не различается в зависимости от способа зарядки, так что никакого «повреждения индукционными токами» при использовании стандарта Qi быть не может в принципе. Аккумулятору вредит лишь нагрев до высоких температур, который ускоряет деградацию анода и катода и, как следствие, ведёт к снижению ёмкости и в особо тяжёлых случаях даже к короткому замыканию. Ускоренный износ батареи наблюдается при её нагреве выше 30 °C, то есть температурный порог издевательски мал и ниже температуры тела человека.

Давайте считать и прикидывать. КПД Qi-зарядок составляет около 60%, большая часть потерянной энергии преобразуются в тепло, которое нагревает катушки и, соответственно, смартфон, а вместе с ним и аккумулятор. Важный момент — для наиболее высокого КПД катушки в станции и смартфоне должны находиться точно друг над другом, при их смещении станция вынуждена повышать мощность, что вызывает повышенный нагрев.

Дешевые безымянные Qi-зарядники не испортят ваш смартфон, зато могут испортиться сами — экономия на элементной базе и некачественная пайка могут закончиться коротким замыканием. И хорошо, если не случится возгорания.
Фото: iphones_ru / Instagram

Смартфоны могут охлаждаться только естественным образом, поэтому добротный чехол серьезно ухудшает отвод тепла. Это не значит, что надо непременно избавляться от чехлов во имя сохранности батареи — новый аккумулятор через пару лет обойдётся дешевле, чем потенциально разбитый экран сейчас. Но свою лепту в перегрев смартфона чехол всё-таки вносит.

Поэтому же мы не рекомендуем добавлять смартфону функцию беспроводной зарядки с помощью Qi-приёмника в виде тонкой пластины со штекером. Смартфоны без Qi-катушки просто не рассчитаны на то, что сквозь них начнут протекать индукционные токи, а тыльную часть начнет нагревать индукционная катушка. В лучшем случае при использовании такого ресивера вы получите очень быструю деградацию аккумулятора из-за перегрева, в худшем — испорченные MEMS-компоненты, вроде компаса или гироскопа.

Подобные Qi-ресиверы для смартфонов можно купить за 200–300 рублей, но мнимое удобство может обернуться повреждениями аккумулятора и микромеханических компонентов смартфона.
Фото: AliExpress

Всё-таки стандарт беспроводной зарядки Qi разрабатывался не наобум лазаря. Начинку смартфонов предложили защищать изолирующей пластиной, возможные негативные эффекты от перегрева были просчитаны, а мощность — ограничена гарантированно безопасными значениями (те самые 5 Вт в первых ревизиях стандарта, 15 Вт сейчас).

Даже в самом неблагоприятном случае беспроводная зарядка не превратит телефон в сковородочку для жарки шкварок. В смартфоны встроен термодатчик, который не позволяет батарее нагреваться выше 45 °C. Если обнаружится перегрев, например из-за толстого чехла, не дающего телефону охлаждаться естественным образом, то контроллер питания потребует снизить подаваемую мощность.

Но всё это касается оригинальных спецификаций Qi с базовым ограничением мощности беспроводной зарядки смартфонов в 15 Вт. А что же с быстрыми беспроводными зарядками?

Беспроводная зарядка высокой мощности опасна или нет?

Заряжать современный смартфон от беспроводной станции мощностью 5 Вт — это очень медитативное занятие, имеющее смысл только если телефон оставлять на прикроватной тумбочке на всю ночь. Для тех, кто закономерно не хочет ждать по шесть часов, производители смартфонов предлагают собственные проприетарные быстрые зарядки, на полную мощность работающие только с определёнными устройствами их же марки. Так у Huawei есть SuperCharge на 27 Вт и 50 Вт, OPPO представила AirVOOC на 65 Вт, а Xiaomi так и вовсе в ноябре 2020 года анонсировал 80-ваттную беспроводную зарядку, способную зарядить батарею на 4000 мА·ч за 19 минут.

Чудо техники от Xiaomi — беспроводная зарядка телефона за 18 минут. А что с температурой батареи? Пока неизвестно.

Потрясающие мощности и, в теории, потрясающее тепловыделение. Заметим, что при проводной зарядке гаджеты тоже нагреваются, и этот нагрев зависит от мощности зарядки (при условии, что сам смартфон в этот момент не используется, иначе нагрев будет значительно выше). Но при беспроводной передаче энергии тепла выделяется всё же больше. Соответственно, Qi-зарядник на 5 Вт нагреется крайне несущественно, на 15 Вт — побольше, а вот как должен разогреться смартфон, который питают через 80-ваттную беспроводную станцию… На самом деле однозначно мы пока не можем ответить на этот вопрос, сверхмощная зарядка Xiaomi ещё не вышла в серию, и реальных независимых тестов пока не проводилось.

Итак, с тепловыделением быстрых беспроводных зарядок более-менее разобрались — в теории оно выше, но практически нагрев контролируется термодатчиками и разнесением высокой мощности на две отдельных передающих катушки. Но есть другой возможный негативный фактор, общий и для проводной, и для беспроводной быстрой зарядки — повышенный ток, подаваемый на аккумулятор.

Разрядка и зарядка литий-ионной батареи представляет собой процесс передачи положительных ионов лития между анодом и катодом. Чем выше мощность заряда или разряда, тем быстрее ионы покидают один электрод и прикрепляются к другому. В ходе эксплуатации батареи анод и катод неизбежно изнашиваются, а быстрая зарядка незначительно ускоряет этот процесс. Насколько? Если использовать исключительно «быстрый» способ, то разница в ёмкости в сравнении с медленно заряжаемым аккумулятором проявится года через два или примерно 500–600 циклов, но при таком износе в принципе разумно заменить батарею, так как та неизбежно потеряет 10–15% ёмкости. Подчеркнем, что эта проблема проявляется при использовании и проводных, и беспроводных зарядных устройств высокой мощности.

Почему в некоторых смартфонах беспроводная зарядка до сих пор на 5 Вт?

Стандарт Qi сразу создавался открытым, поэтому за установку индукционной Qi-катушки производители гаджетов не платят никаких лицензионных отчислений. Соответственно, поддержка Qi — это лишь вопрос себестоимости индукционного модуля и перепроектирования внутренностей смартфона. Всякая компания вольна решать, внедрять ли ей поддержку Qi или нет и катушку какой мощности интегрировать.

Смартфон Palm Pre опередил свое время, став первым массовым телефоном с беспроводной зарядкой. И это в 2009 году, за год до появления Qi, за два года до первого Android-фона с опциональной Qi-крышкой и за шесть лет до интеграции Qi-катушек внутрь смартфонов.
Фото: HP

К счастью, цена катушек пала достаточно низко, чтобы установка приёмника даже на 10 Вт практически не отражалась на цене телефона, хотя 3–4 года назад смартфоны почти поголовно имели катушки всего на 5 Вт. В современных устройствах приемник Qi с мощностью 5 Вт можно встретить только по двум причинам: либо вам попалось удешевлённое по всем возможным фронтам устройство, либо это намеренный шаг для разнесения смартфонов компании по разным ценовым сегментам, чтобы дорогие модели имели более явные преимущества над дешёвыми.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Телефонный справочник организаций и предприятий
Adblock
detector