Zákon vzájemného působení elektrických proudů objevený André Marie Ampere v roce 1820 položil základ pro další rozvoj vědy o elektřině a magnetismu. O 11 let později Michael Faraday experimentálně zjistil, že měnící se magnetické pole generované elektrickým proudem může vyvolat elektrický proud v jiném vodiči. Takto byl vytvořen první elektrický transformátor.
V 1864, James Clerk Maxwell konečně systematizoval Faradayova experimentální data, dávat jim formu přesných matematických rovnic, díky kterému byl vytvořen základ klasické elektrodynamiky, protože tyto rovnice popisovaly vztah elektromagnetického pole k elektrickým proudům a nábojům a existence elektromagnetických vln měla být důsledkem tohoto.
V roce 1888 Heinrich Hertz experimentálně potvrdil existenci elektromagnetických vln předpovídaných Maxwellem. Jeho vysílač jisker s cívkou Rumkorf mohl produkovat elektromagnetické vlny až 0,5 gigahertz, které by mohly být přijímány více přijímači naladěnými na rezonanci s vysílačem.
Přijímače mohly být umístěny ve vzdálenosti až 3 metrů, a když se ve vysílači objevila jiskra, v přijímačích se objevily jiskry. Takto byly provedeny první experimenty na bezdrátovém přenosu elektrické energie pomocí elektromagnetických vln.
V 1891, Nikola Tesla, studovat střídavé proudy vysokého napětí a vysoké frekvence, dospěl k závěru, že to je velmi důležité pro specifické účely vybrat jak vlnovou délku tak provozní napětí vysílače, a to není vůbec nutné dělat frekvenci příliš vysoká.
Vědec poznamenává, že dolní hranice frekvencí a napětí, při kterých se mu podařilo dosáhnout nejlepších výsledků v té době, byla od 15 000 do 20 000 kmitů za sekundu při potenciálu 20 000 voltů. Tesla přijal vysokofrekvenční a vysokonapěťový proud aplikací oscilačního výboje kondenzátoru (viz Teslaův transformátor). Všiml si, že tento druh elektrického vysílače je vhodný jak pro výrobu světla, tak pro přenos elektřiny pro výrobu světla.
Propagační video:
V období od roku 1891 do roku 1894 vědec opakovaně prokázal bezdrátový přenos a záři vakuových trubic ve vysokofrekvenčním elektrostatickém poli, přičemž si všiml, že energie elektrostatického pole je absorbována lampou, přeměňuje se na světlo a energie elektromagnetického pole používaného pro elektromagnetickou indukci, aby se získalo podobné výsledek se většinou odráží a jen malá část z něj se přemění na světlo.
Vědci tvrdí, že ani při použití rezonance při přenosu pomocí elektromagnetické vlny nelze přenášet značné množství elektrické energie. Jeho cílem během této doby práce bylo bezdrátové vysílání velkého množství elektrické energie.
Dokud ne 1897, souběžně s Teslou prací, studoval elektromagnetické vlny Jagdish Boche v Indii, Alexander Popov v Rusku a Guglielmo Marconi v Itálii.
Po Teslových veřejných přednáškách promluvil v listopadu 1894 v Kalkatě Jagdish Boche s demonstrací bezdrátového přenosu elektřiny, kde zapálil střelný prach a přenášel elektrickou energii na dálku.
Po Boche, konkrétně 25. dubna 1895, Alexander Popov, pomocí Morseova kódu, vyslal první rozhlasovou zprávu, a toto datum (7. května, nový styl) se nyní v Rusku každoročně oslavuje jako „Radio Day“.
V roce 1896, když Marconi dorazil do Velké Británie, předvedl svůj aparát vysíláním signálu pomocí Morseova kódu na vzdálenost 1,5 km od střechy budovy poštovního úřadu v Londýně do jiné budovy. Poté vylepšil svůj vynález a byl schopen vysílat signál podél Salisbury Plain již ve vzdálenosti 3 km.
Tesla v roce 1896 úspěšně vysílá a přijímá signály ve vzdálenosti asi 48 km mezi vysílačem a přijímačem. Žádný z vědců se však nepodařilo přenášet značné množství elektrické energie na velkou vzdálenost.
Experimentování v Colorado Springs, v roce 1899, Tesla napsal: „Nekonzistence indukční metody se zdá být obrovská ve srovnání se způsobem excitace náboje ze země a vzduchu.“Toto bude začátek vědeckého výzkumu zaměřeného na přenos elektřiny na velké vzdálenosti bez použití kabelů. V lednu 1900 si Tesla ve svém deníku zapíše poznámku o úspěšném přenosu energie na cívku „provedenou do pole“, ze které byla lampa napájena.
A nejambicióznějším úspěchem vědce bude spuštění 15. června 1903 Wardencliffe Tower na Long Islandu, které má přenášet elektrickou energii na značné vzdálenosti ve velkých množstvích bez vodičů. Uzemněné sekundární vinutí rezonančního transformátoru pokryté měděnou sférickou kopulí muselo excitovat zemní náboj a vodivé vrstvy vzduchu, aby se stalo součástí velkého rezonančního obvodu.
Vědci se tedy podařilo vyslat 200 lamp 50 wattů ve vzdálenosti asi 40 km od vysílače. Na základě ekonomické proveditelnosti však financování projektu zastavil Morgan, který od samého začátku investoval peníze do projektu s cílem získat bezdrátovou komunikaci a přenos volné energie v průmyslovém měřítku na dálku jako podnikatel s ním nebyl kategoricky spokojen. V roce 1917 byla věž, která byla navržena pro bezdrátový přenos elektrické energie, zničena.
Přečtěte si více o experimentech Nikola Tesly zde: Rezonanční metoda bezdrátového přenosu elektrické energie Nikola Tesla.
Mnohem později, v období od roku 1961 do roku 1964, experimentoval odborník v oblasti mikrovlnné elektroniky William Brown v USA s cestami pro přenos energie mikrovlnným paprskem.
V roce 1964 nejprve vyzkoušel zařízení (model vrtulníku), které je schopné přijímat a využívat energii mikrovlnného paprsku ve formě stejnosměrného proudu, a to díky anténnímu poli sestávajícímu z půlvlnných dipólů, z nichž každá je zatížena vysoce účinnými Schottkyho diodami. Již v roce 1976 převedl William Brown 30 kW energie pomocí mikrovlnného paprsku na vzdálenost 1,6 km s účinností přesahující 80%.
V roce 2007 se výzkumné skupině v Massachusetts Institute of Technology pod vedením profesorky Marina Solyachichové podařilo bezdrátově přenášet energii na vzdálenost 2 metrů. Vysílaný výkon byl dostatečný pro napájení 60 W žárovky.
Jejich technologie (nazývaná WiTricity) je založena na fenoménu elektromagnetické rezonance. Vysílač a přijímač jsou dvě měděné cívky o průměru 60 cm rezonující při stejné frekvenci. Vysílač je připojen ke zdroji energie a přijímač je připojen k žárovce. Smyčky jsou naladěny na 10 MHz. Přijímač v tomto případě přijímá pouze 40-45% přenášené elektřiny.
Přibližně ve stejnou dobu společnost Intel předvedla podobnou technologii bezdrátového přenosu energie.
V roce 2010 představila společnost Haier Group, čínský výrobce domácích spotřebičů, svůj jedinečný produkt na veletrhu CES 2010, plně bezdrátovém LCD televizoru založeném na této technologii.
Andrey Povny