[发明专利]通过穿越电介质的局部感应传输能量的装置

说明书

技术领域

本发明涉及电能量传输专题。

对电力效应的观察，首先是经验性地，即，17世纪和18世纪对 静电发电机的使用，然后是定量地，来自查里斯奥古斯丁库仑 （1736-1806）的工作，该工作被无数人所继续，并被许多发明所支持， 其中第一个有意义的发明是莱登瓶发明，其第一次通过詹姆斯克莱克 麦克斯韦先生（1831-1879）统一的形式而组装和展现。由Heinrich  Rudolph Hertz（1857-1894）发现的电磁波是1896年由Marconi发明 的无线电的先驱。由洛伦兹（1853-1928）力关系补充的麦克斯韦等式， （简单的表现，更紧凑的形式）不仅始终相关联而且产生了相对论。 事实上可以说爱因斯坦运用由麦克斯韦-洛伦兹等式所观察到的洛伦 兹变换转置了所述恒定特性到力学。根据后者，我们可以将远距离作 用分为三类：

纯电作用，其相应于两个距离电荷的机械排斥/吸引并且其提高了 库仑电势的分辨率；

纯磁作用，其相应于两个磁体的排斥/吸引并且允许我们定义一个 标量磁势（不会与矢量势混淆）；

为了完成这个设置，当现象展现的变化在时间上足够快时，就出 现组合作用并且其对应电磁波的传输。

我们注意到前两个作用不是自传输的，第三个作用，其相应于以 光速进行的能量传输，其与横向波有关（而纵向波与麦克斯韦等式不 兼容）。我们也注意到，当电荷附在物体上时，一定距离力作用的应用 （远距离力）展现出宏观力学特性，或当电荷在固定的固体材料中游 离时展现出仅仅是电学上的宏观特性。

我们将使用下述术语：“电感应”（静电感应）或简单地“感应” 来定义仅通过电学力的远距离能量传输；“磁力感应”，或简单的“磁 感应”来定义仅通过磁力的远距离能量传输。电磁波是一种特殊的粒 子，其中能量通过振荡传播，在这两种形式的能量中正交。

仅有电磁波能够远距离的传输能量，其他情况相应于能量存储在 发电机周围的最近区域中；能量只在短距离内，即，本地，可用。数 学上来说，能量密度，其与标量电势相关，随距离增大而快速减少。

电感应和磁感应应用在很多领域并且其应用方式也是各种各样的。 涉及电感应的机械应用，我们可以注意到，明显的，应用在例如涂料 喷射器，照片打印机，空气净化器的这些机器中的验电器和电荷发射 器（涂料，墨汁，灰尘）。感应（磁，电磁）的机械应用是非常广泛的。

在机械能转换为电能的应用背景中，或相反的，对于磁感应，我 们能注意到：典型的是电机和电力发电机。电感应电动机也存在，电 感应发电机也错误的被称作“静电机器”。磁能（磁感应）的区域存 储通过称作线圈或感应线圈的装置获得，而电能量（电感应）的区域 存储通过电容获得。磁感线圈或电容的特定配置允许生产出磁感应或 电感应变压器。应该注意到这些类型的装置涉及交流电流。当所用的 频率相当低时电感应和磁感应的定律在可变应用（交流电流）中仍然 是有效的，这种情况下我们使用术语“准静电”或“准静态”体系。 实际上，保持装置的尺寸与其所涉及的介质中的波长相比而言较小是 很必要的。对于高频，电感应和磁感应不再是可分离的而必须考虑到 传播现象。

我们描述的发明是基于短距离的电能量传输的可能性，其利用电 感应，穿过一个真空空间或任何介电绝缘材料。在这方面，磁感应和 电磁波不再对应用的原则作出贡献并且因此不能出现，除了作为附加 装置或损耗的一部分。根据本发明的装置发挥了多个导体之间的多个 电容耦合的作用，所述导体历来是根据“部分感应下的电导体”而被 描述的。这样的概念和我们以往的观念非常不同，所述以往的观念是 公知为“全电感应”的标准设备，因此似乎我们需要返回静电的基础， 其允许我们做更精确的定义。