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Carregamento sem fio. É Magica. É uma prova do progresso tecnológico. É pura ficção científica! Ok, vamos cortar um pouco o drama. Você chega em casa, descomprime e joga seu smartphone na base de carregamento. O que realmente está acontecendo? Como toda essa energia salta do carregador para o telefone através do ar, sem cabos envolvidos? Hoje vamos descobrir!
Indução eletromagnética
Vamos levá-lo de volta ao ensino médio, mas prometemos que não será chato. A indução eletromagnética foi descoberta há quase 200 anos por um cara chamado Michal Faraday em 1831. Ele brincou com fios de cobre e ímãs e descobriu que passar uma voltagem através de um fio fazia coisas estranhas acontecerem com o outro fio, mesmo que eles não estivessem conectados a um outro.
O primeiro carregador sem fio para smartphone, por volta de 1831
Sabemos agora que uma carga elétrica em movimento gera um campo magnético. Esse é o princípio básico por trás disso. Quando os elétrons se movem através do fio de cobre, é gerado um campo magnético; é assim que os eletroímãs funcionam. Agora, se você colocar outra bobina de cobre perto da primeira e ajustar sua posição, o número de fios, a bitola, etc., ela captará esse campo magnético e os elétrons começarão a se mover nessa segunda bobina.
Esta transferência de energia é peculiar porque não requer um meio. O carregador do seu smartphone funcionará no vácuo do Espaço. Isso porque o campo eletromagnético está em toda parte ao nosso redor, mesmo no vazio do vácuo do Espaço.
Quando você faz o truque com a bobina e a carga elétrica, isso cria uma perturbação nesse campo, como se você jogasse uma pedra em um lago perfeitamente parado. A diferença é que, diferentemente do lago, o campo eletromagnético não é um meio por si só. É apenas uma propriedade do espaço.
O que é um carregador sem fio para smartphone?
O carregador sem fio Tesla e suas 16 bobinas. Imagem – JerryRigEverything
Você deve ter assistido a vídeos em que pessoas desmontavam esses carregadores ou até mesmo faziam isso sozinhas. Os carregadores sem fio para smartphones consistem em pequenas bobinas de cobre que transferem energia para um sistema semelhante dentro do telefone – uma fina bobina de cobre colocada logo abaixo da tampa traseira.
Não há necessidade de quebrar seu telefone para verificar se estamos certos. Apenas confie em nós nisso
As duas bobinas devem estar alinhadas corretamente para que a transferência de energia aconteça. Você mesmo deve ter experimentado isso, tentando encontrar o esporte certo para o seu telefone no carregador. Carregadores sem fio mais sofisticados (vem à mente o Tesla) têm várias bobinas para fornecer carregamento em cada ponto em que você coloca o telefone no carregador.
Padrões de carregamento sem fio
Transferir eletricidade pelo ar não é brincadeira, e deve haver padrões que digam às empresas como fazê-lo com segurança e também permitam que os carregadores sem fio funcionem universalmente (bem, quase) com todos os dispositivos que suportam carregamento sem fio.
Qi é o principal padrão sem fio desenvolvido pelo Wireless Power Consortium (WPC) para carregamento indutivo em distâncias de até 40 mm. Não vamos nos aprofundar na história da norma e em todo o material administrativo e legislativo; o importante a saber é que esse padrão (a propósito, pronunciado chee) ganhou ampla adoção pelos fabricantes de smartphones.
Samsung, Apple, Sony, Honor, Oppo, OnePlus, Huawei, Nokia (HMD), Motorola e Xiaomi incorporaram o carregamento sem fio Qi em seus dispositivos.
Velocidade de carregamento sem fio
Qi abrange três especificações de energia distintas, com foco principal em baixo consumo de energia para carregar dispositivos móveis. Atualmente, várias potências são aplicáveis, variando de um mínimo de 5W a alguns dispositivos que suportam 7,5W, 10W e até 15W, com uma versão posterior do padrão atingindo 30W.
Honor transfere bravamente 100W usando indução!
É importante notar que empresas individuais desenvolveram tecnologias proprietárias para alcançar velocidades de carregamento sem fio mais rápidas. Por exemplo, Oppo e OnePlus oferecem capacidades de carregamento sem fio de até 50W, enquanto Honor ultrapassou os limites para 100W com a série Honor Magic.
Estas opções de carregamento de alta velocidade, no entanto, requerem um suporte de carregamento proprietário fornecido pela respectiva empresa e podem não ser universalmente suportadas por fabricantes terceiros.
Quais são as vantagens do carregamento sem fio?
Bem, você já deve ter adivinhado a parte conveniente da equação. É fácil simplesmente deixar o telefone cair em uma base de carregamento e esquecê-lo. Há mais do que isso! Aqui estão todos os benefícios resumidos:
- Maneira fácil e conveniente de carregar seu telefone sem lidar com cabos (mais ou menos)
- Preserva a porta USB-C, um dos pontos mais vulneráveis do seu telefone
- Você pode ter carregamento sem fio no seu carro, integrado à sua mesa de trabalho, carregadores portáteis sem fio, baterias com carregamento sem fio – está em todo lugar!
Quais são as desvantagens do carregamento sem fio?
Há um preço a pagar quando você deseja transferir energia usando o fenômeno da indução eletromagnética. A maioria dos metais são ferromagnéticos e interferem na transferência de energia sem fio (o campo magnético interfere nos elétrons internos e os faz se mover; eles não têm para onde ir e a agitação cria calor). E ainda existem cabos, a menos que você esteja usando uma bateria portátil com suporte para carregamento sem fio. Aqui estão as desvantagens resumidas:
- Nem todos os telefones possuem carregamento sem fio
- É difícil continuar usando o telefone enquanto o carrega sem fio
- O carregamento sem fio é (ainda) mais lento que o carregamento com fio
- O carregamento sem fio é a razão pela qual não temos mais telefones de metal
- A maioria dos carregadores sem fio (exceto baterias) ainda precisa de cabos para conectar a uma fonte de energia
O que vem a seguir para o carregamento sem fio?
O princípio que Faraday descobriu há quase 200 anos pode ser aplicado em muitos cenários diferentes. É o princípio por trás dos motores elétricos que usamos em todos os lugares, desde nossos aspiradores de pó até nossos Teslas (para os sortudos que possuem um).
O ônibus do Veículo Elétrico Online (OLEV)
O carregamento indutivo também tem sido usado para alimentar coisas muito maiores. Há um ônibus na Coreia do Sul passando por uma faixa de estrada que contém bobinas de carregamento. O próprio Nicola Tesla realizou experimentos estranhos e perigosos, transferindo grandes quantidades de energia por longas distâncias.
Existem limitações fundamentais quando se trata de transferir poder desta forma. Se você quiser fazer isso a longa distância, precisará de um campo magnético muito forte, e isso pode ser perigoso para criaturas vivas.
Mas a tecnologia evolui e um dia poderemos ter um hub de carregamento sem fio universal em nossa casa que será capaz de carregar todos os nossos gadgets, não importa onde estejam, sem nos fritar no processo. Dedos cruzados!
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