Page 128 - 优秀学员达人录

上海市青少年科学创新工作站
优秀学员达人录

同济大学物理科学与工程实践工作站
就读于上海财经大学附属北郊高级中学

科创语录：坚持一定会换来成功。
达人 王 曈

研究无线能力传输 探究充电效率

我完成的课题是《无线能量传输的效率探究》。有线充电
既不方便又不美观，无线充电便随之兴起，但目前市场上的产
品质量参差不齐，充电速度很慢。本研究旨在探究是什么因素
会影响无线能量传输（充电）的效率，帮忙厂家更好地研发出
产品。
在实验电路中利用控制变量法，控制电路中影响传输效率
的频率、线圈大小、线圈间距及限流电阻阻值，保持其它各个
元器件不变，以研究输出效率，为后续进一步改进优化提供思
路及方案。
在实验过程中，如何控制线圈间距而又不影响效果成为一
个难题，后来我利用木棒、硬纸板、线卡子等身边容易获得的
材料，制作了一个摆放线圈的简易固定支架，并在支架上画上
不同间距符号，解决了线圈间距控制问题。此外，我还在支架
上安装卡槽解决了不同大小的线圈摆放。
由于无线能量传输中的电流是属于高频电流，因此用
有较强的的科研能力
普通万用表测量的电压和电流并不准确，根据网络数据，一
个 15625Hz 的 12V 电压，如果用普通的万用表来测量，只有 和探索精神
6.3V。对于检测设备有限问题，根据在相同条件下的误差应该
一致或同等比例假设下，我通过现有数据推理的方式来解决，
最终通过实验数据及推论得到的结果与理论结果一致，表明假 该同学从前期的讲座中受到启发，从而确定自己的课题，
设成立。 课题选题具有较高的可行性和一定的创新性。在老师指导下，
通过实验数据比较得到结论：随着线圈半径 R 的增大，传 他查阅多篇文献，进行理论推导，提高了自己的英语能力与推
输效率 η 也是增大。线圈间距离 d 的减小，传输效率增大。线 导能力，他从影响效率的因素为互感、频率出发，再研究膨响
圈间夹角为 0 时，传输效率最大。线圈匝数增加，传输效率增加。 互感的因素，层层推导，从而得到影响效率的最终因素，研究
负载端的限流电阻减小，传输效率增加等。 思路清晰。在有一定理论基础后，他自行设计电路图，进行实
物实验，采用红色发光二极管来模拟显示充电效率，并用三个
解决问题需要坚持和冷静 白色发光二极管替代了电池，一个二极管用于防止电池反向放
电，从而模拟了充电线路的真实场景，通过在洞洞板上更换元
在工作站中，我碰到很多困难，面对难以理解的大学电路 器件的方式进行实验，这样有效提升了课题的研究效率。该同
知识，仅仅是中学生的我不知所措，但我从没有想过放弃，而 学能够采用模拟方式替代真实场景，在课题研究中具有较好的
是一点一点钻研、一步一步前进，不但理解了其中的内容，还 创新示范性。在多次实验得到实验数据后，该同学能够正确处
做出自己的创新。此外，更重要的一点是保持冷静，让自己从 理实验数据，并且根据实验现象和数据得出结论形成论文，体
另一个视角来看问题。 现了该同学具有较强的分析能力与总结能力。
将来，我渴望进入一所如同济般顶尖的大学，学到更多的 ——指导老师：同济大学 教辅 金佳
知识，能有更好的实验条件，在科研的道路上更进一步。

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