무선 충전기는 어떤 과학적인 원리로 작동하는지 궁금합니다.

Question

안녕하세요

무선 충전기가 이제는 거의 보편화되어 어디든 쉽게 볼 수 있는데요.

이 무선 충전기는 어떤 과학적인 원리로 작동하는지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

동그랗게 말린 충전기의 코일에 강한 전류를 흘리면 자성이 생성되고, 이렇게 생긴 자성에 스마트폰의 코일을 가까이 대면 그쪽으로 전달됩니다.

즉, '둥글게 말아놓은 충전기의 코일에 강한전류 -> 자성 발생 -> 스마트폰의 코일로 자성 전달 -> 전류발생'의 과정으로 충전되게 됩니다.

이 때 충전기 코일에서 만들어진 자성이 스마트폰의 코일로 자성 전달될 때 무선으로 전달되기에 무선충전이 되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

무선 충전에는 공진 방식과 전류 밀도 방식이라는 두 가지 방식이 있습니다.

공진 방식은 송신 코일과 수신 코일이 서로 공명하여 효율을 높이는 방식입니다. 공명 방식은 효율이 높고, 충전 속도가 빠른 장점이 있지만, 충전 거리가 짧은 단점이 있습니다.

전류 밀도 방식은 송신 코일에 강한 전류를 흘려 보내어 전류 밀도를 높이는 방식입니다. 전류 밀도 방식은 공진 방식에 비해 효율이 낮지만, 충전 거리가 멀어도 충전이 가능한 장점이 있습니다.

현재 시중에 판매되는 무선 충전기 대부분은 공진 방식을 사용합니다. 이는 공진 방식이 효율과 충전 속도에서 우수하기 때문입니다.

Answer 3

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.

무선 충전기는 전자기파를 이용하여 전기 에너지를 전달하는 방식으로 작동합니다. 이를 위해서는 충전기와 충전받는 기기 사이에 전자기파를 전송할 수 있는 전자기파 발생기가 필요합니다. 충전기에는 전기 에너지를 전자기파로 변환하는 회로가 내장되어 있으며 이를 통해 전자기파를 발생시킵니다. 이 전자기파는 충전받는 기기에 내장된 수신기를 통해 전기 에너지로 변환되어 충전됩니다. 이 과정에서 전자기파의 주파수와 전력이 중요한 역할을 합니다. 충전기와 충전받는 기기의 전자기파 주파수가 일치해야만 전기 에너지가 전달될 수 있으며 전력이 너무 낮으면 충전 속도가 느려지고 너무 높으면 충전기와 기기가 손상될 수 있습니다. 그리고 충전기와 기기 사이의 거리도 전달되는 전자기파의 강도에 영향을 미치므로 충전 속도와 거리를 고려하여 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 무선 충전기는 전자기파를 이용하여 전기 에너지를 전달하는 과정을 거치기 때문에 전자기파의 발생과 수신에 관한 과학적인 원리를 이해하는 것이 중요합니다. 감사합니다.

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Answer 4

안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.

무선 충전의 원리 무선 충전은 1831년 Michael

Faradby가 처음 발견한 전자기 유도 원리를 기반으 로 합니다. 전자기 유도는 전자기장을 사용하여 도 체에 전류를 유도하는 과정입니다. 무선 충전에서는 충전 패드나 베이스 스테이션에서 전자기장이 발생 하고, 이 전자기장은 충전 중인 장치의 배터리에 전 류를 유도합니다.

Answer 5

안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.

무선충전 방식은 크게 두가지 입니다.

첫째로 전자기 유도방식입니다. 보통 많은 무선충전기 제품이 이러한 전자기유도원리를 이용한 제품입니다. 충전기에 전원이 인가되면 충전기 안에 있는 코일에서 전자기장이 발생합니다. 그리고 기기에 내장된 전력수신기, 즉 전력을 수신할 수 있는 2차코일에서 전력을 수신하는 원리입니다.

전자기 유도방식의 장점은 코일을 소형화하기 쉽고 인체 무해하다는 점입니다.

단점은 충전기와 충전하고자하는 기기가 근거리에 있을 때만 가능하다는 것 입니다.

두번째는 자기공진방식 입니다. 이는 자기공진원리를 이용하였습니다. 가장 큰 장점은 1m 이내 반경으로 무선 충전이 가능하다는 점입니다.

단점은 코일을 설계하는 것이 아주 어렵고, 인체에 유해하다는 것 입니다. 여기서 인체의 유해함이라는 문제점을 해결한다면 짧은 거리의 한계를 극복할 수 있는 돌파구가 될 것 입니다.