Een opgave van de redactie van Stichting Exaktueel. Op basis van artikelen in de media worden opgaven gemaakt die aansluiten bij het natuurkunde-onderwijs in het voortgezet onderwijs.
De eerste apparaten van WiTricity die draadloos opladen, bijvoorbeeld mobiele telefoons, komen dit jaar op de markt.
Dat zegt Eric Giler, directeur van de spinoff van MIT. De technologie, bedacht door natuurkundeprofessor Marin Soljacic, brengt elektriciteit over door middel van resonerende elektromagnetische velden in plaats van elektromagnetische inductie, waarmee bijvoorbeeld elektrische tandenborstels opladen. Elektromagnetische resonantie kan grotere vermogens over grotere afstanden overbrengen. Autofabrikanten, waaronder Mitsubishi en Audi, die manieren zoeken om elektrisch rijden zo comfortabel mogelijk te maken, gaan de technologie van WiTricity gebruiken om elektrische auto' draadloos op te laden met laadspoelen onder garagevloeren, parkeerplaatsen en eventueel voor stoplichten.
Bron: Technisch Weekblad 16-04-2012
Opgaven:
Het is mogelijk energie over te dragen over een kleine afstand tussen twee onderdelen met behulp van elektromagnetische inductie.
Een voorbeeld hiervan is de elektrische tandenborstel.
a) Welke twee onderdelen zitten er in de `lader' van de elektrische tandenborstel?
b) Welke drie onderdelen zitten in de (onderkant van de) tandenborstel (die op gelijkspanning werkt)?
c) Hoe komt het dat de energie-overdracht sterk vermindert als de afstand tussen de twee delen groter wordt?
Witricity werkt op een ander principe.
d) Op welk principe berust de Witricity?
e) Aan welke voorwaarde voor de zender en de ontvanger moet dan voldaan zijn?
Op de website wordt het verschil tussen WiTricity en andere technieken aangegeven.
f) Formuleer steeds in één zin het verschil met de genoemde technieken.
Op de site wordt onder `Applications', een groot aantal mogelijke toepassingen van WiTricity genoemd
g) Welke toepassing spreekt jou het meeste aan en waarom?
Uitwerking vraag (a)
Een spoel en een stuk weekijzer.
Uitwerking vraag (b)
Een spoel, een gelijkrichter en een accu.
Uitwerking vraag (c)
Als de afstand een groter wordt worden er minder magnetische veldlijnen in de spoel van de tandenborstel opgevangen.
Uitwerking vraag (d)
Op resonantie tussen de zender en de ontvanger.
Uitwerking vraag (e)
De eigenfrequentie van de zender en de ontvanger moet gelijk zijn.
Uitwerking vraag (f)
Verschil met:
- EM-inductie: Door de resonantie kan een veel grotere afstand overbrugd worden.
- EM-golven: Energie wordt niet door EM-golven overgebracht zoals microwave. Dit zou gevaarlijk zijn voor iedereen in de buurt.
- MRI: Hier is wel resonantie, maar dit is alleen gebruikt om afbeeldingen te maken, gebruik makend van zeer sterke permanente magneten.
Meer opgaven van de redactie van Exaktueel kunt u hier vinden.
