핸드폰 무선충전의 원리는 무엇인가요?

Question

안녕하세요

요즘들어 유선 충전 말고 핸드폰 충전할 때 무선 충전기도 많이 나오곤 하는데요

무선 충전 원리는 무엇인가요? 그리고 유선 대비 무선 충전을 하면 좀 느리던데... 왜 그런가요?

Answer 1

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 무선충전 방식

무선충전 방식은 크게 3가지로 전자기유도 방식, 자기공명 방식, 전자기파 방식이 있다.

자기유도 방식

변압기의 1차 코일과 2차 코일간의 자기유도 현상을 이용하는 것으로 코일이 근접거리에 위치해야 가능한 방식이다. 그러나 자기장이 근접거리에서 코일에 공동으로 영향을 줄 수 있어야 하므로, 거리에 민감하다. 또한 Rx 코일의 위치 정합성에도 매우 민감한 문제를 가지고 있다.

자기공명 방식

수 MHz에서 수십 MHz 대역의 주파수를 사용하여 자기적 공명을 이루어 전력을 전송하는 기술. 전자기유도보다 먼 거리에서 전자기방사 보다는 더 높은 효율로 에너지를 전달할 수 있다. 최근 휴대전화 응용을 목적으로 삼성전자가 중심이 되어 인텔, 퀄컴등과 함께 A4WP라는 무선충전을 위한 협의회를 만들어 표준을 주도하려 하고 있다.

전자기파 방식

전자기파를 이용한 정보의 전송과 동일한 방식이지만 필요한 수준의 전력을 전송하기 위해서는 출력이 증가하여야 하며, 이 경우 전자기파에 의한 인체의 유해성 문제를 피하기 힘들다. 하지만 원거리 전송도 충분히 가능하기 때문에 개인 용도가 아닌 산업용에서 연구가 진행되고 있다.

출처 : 나무위키 - 무선충전

또한, 무선 충전이 느린 이유는 결국 충전을 하려면 전력이 핸드폰으로 들어와서 배터리가 충전이 되는 것인데요. 유선은 줄에 있는 구리로 인해서 그 전력의 손실이 무선으로 했을 경우에 전력손실보다 작아서 훨씬 발리 충전되는 것입니다.

Answer 2

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

무선충전은 전자기유도 원리를 이용하여 전기에너지를 자기에너지로 바꾼 뒤 무선으로 휴대폰 충전회로에 전류를 생성하도록 만들어주는것입니다.

즉, 전기에너지에서 자기에너지, 다시 자기에너지에서 전기에너지로 변환시키는것입니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

무선 충전은 자기 유도 방식을 이용하여 전력을 전송하는 방식입니다. 무선 충전기에는 코일이 내장되어 있는데, 이 코일은 전류가 흐르면 자기장을 발생시킵니다. 이 자기장은 충전기 위에 올려놓은 기기에 있는 코일을 통과하여 전류를 발생시키고, 이 전류로 기기를 충전합니다 무선 충전은 유선 충전보다 편리하고 안전하지만 유선 충전보다 속도가 느립니다. 그 이유는 무선 충전 과정에서 전력 손실이 발생하기 때문입니다. 자기 유도 방식을 이용하여 전력을 전송할 때, 전력의 일부가 코일의 저항으로 인해 열로 손실됩니다

Answer 4

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.무선 충전은 자기 유도 방식을 이용하여 전력을 전달합니다. 자기 유도 방식은 전류가 흐르는 코일에 자기장이 생성되고, 이 자기장이 인접한 코일에 전류를 유도하는 원리를 이용합니다.

무선 충전기는 전원을 공급하는 코일과 충전하는 기기의 코일이 있습니다. 전원을 공급하는 코일에서 전류가 흐르면 자기장이 생성되고, 이 자기장이 충전하는 기기의 코일에 전류를 유도합니다. 충전하는 기기의 코일에 전류가 흐르면 배터리가 충전됩니다.

무선 충전은 유선 충전보다 편리하지만, 유선 충전보다 충전 속도가 느립니다. 이는 무선 충전에서 전력 손실이 발생하기 때문입니다. 전력 손실은 자기 유도 과정에서 발생하는 자기장의 저항, 전선을 통해 전류가 흐르는 과정에서 발생하는 전기 저항, 충전하는 기기의 코일의 저항 등에서 발생합니다.

무선 충전의 충전 속도를 높이기 위해서는 전력 손실을 줄여야 합니다. 전력 손실을 줄이기 위해서는 무선 충전기와 충전하는 기기의 코일을 개선하고, 전력을 공급하는 코일의 전류를 증가시킬 수 있습니다.