拆解無線充電器的秘密！原來魔法是「磁力傳輸」
我是科學訓練師 桑子研。我的每一天都是一場實驗。
智慧型手機的無線充電器，不用插拔充電線真的超方便，但你有沒有想過，這不是很神奇嗎？「明明沒有接線，電力到底怎麼傳輸過去的？」
這技術簡直就像科幻電影。為了找出這條「看不見的電力線」的真面目，我決定買一個無線充電器，然後大膽地把它拆開！結果，裡面出現一個解開這個謎團的重要零件。
我相信你看完一定會拍大腿直呼：「原來是這樣啊！」好了，現在就跟著我一起踏上這趟解開科學之謎的旅程吧！
一窺無線充電器的「心臟」！
這就是我這次挑戰拆解的無線充電器。是那種最常見、放上去就能充電的款式。
首先，我把背面的防滑橡膠墊撕下來……找到了！螺絲頭就在這裡。接下來就是小心翼翼地用螺絲起子把它們卸下。
終於，要打開外殼了。喀擦一聲……！裡面出現的是電路板，以及中央那圈又一圈的銅線。沒錯，就是線圈！這才是讓無線充電魔法成真的主角中的主角。
解謎的線索就在「說明書」裡！
這個線圈究竟是如何傳輸電力的呢？這條線索，竟然就藏在「說明書」的注意事項裡！
在以下情況下可能無法正常充電：
在電視塔、發電廠…等會產生強烈電波或雜訊的場所使用時。充電設備接觸到貼有鋁箔等金屬材質的卡片時。充電設備被金屬製的手機殼包覆時。
サンワサプライ株式会社. (n.d.). ワイヤレス充電器 (700-WLC002) 取扱説明書. 2024年6月12日取得, https://direct.sanwa.co.jp/contents/torisetsu/700-WLC002_m.pdf
從這些注意事項來看，無線充電是利用「電磁」現象，一種非常精密的技術。特別是它很「怕」金屬。這是為什麼呢？
魔法的真面目是「磁力傳球」
無線充電的原理，其實是應用了我們在理化課學過的「電磁感應」現象。這是由著名的科學家法拉第所發現的原理，簡單來說就是：「當磁力的強弱變化時，就會在線圈中產生電流。」
無線充電就是這樣運作的：
傳送端（充電器）：當電流通過充電器的線圈時，周圍會產生變化的磁場（也就是磁力）。這個動作就像是「投出一個球」。
接收端（手機）：當手機放進這個磁場中，手機內部的線圈就會「接到」這個變化的磁場，透過電磁感應產生電流。這個動作就像是「接住球」。
而這股產生的電流，就會用來給手機的電池充電。這真的就像是充電器和手機之間在玩一場「磁力傳球」遊戲。沒有充電線也能傳輸電力的秘密，就在於這股看不見的磁力。
說明書裡說「金屬手機殼」會影響充電，就是因為金屬會干擾這個磁力傳球。金屬會讓磁場的能量轉變成熱能，導致電力無法順利傳輸到手機上。
原來手機裡也有「夥伴」！
「那，手機裡面也有線圈囉？」沒錯！當然，我的手機很貴，不能隨便拆，但我們可以看看著名的拆解網站「iFixit」的報告。
iFixit. (2019). iPhone 11 Pro Max 分解. 2024年6月12日取得, https://www.ifixit.com/Teardown/iPhone+11+Pro+Max+Teardown/126000
看！手機內部也內建了跟充電器一樣的線圈。這兩個線圈配對成功，無線充電才能順利進行。「手機必須放在充電器中心」的原因，就像是打傳球遊戲，如果位置偏了，就接不到球一樣，這麼一想是不是就懂了呢？
而且這個原理，其實跟我們使用的悠遊卡、一卡通等交通票證完全相同。悠遊卡是利用閘門瞬間發出的能量來傳輸資料，而無線充電則是持續傳輸能量來充電。雖然目的不同，但背後的科學原理是同一個，是不是很有趣呢？
也請務必參考這篇「拆開悠遊卡看看！」的文章。
我們日常生活中那些理所當然的便利技術，一旦拆解開來，就會發現裡面充滿了前人的智慧和基本的科學原理。也許在你身邊，也隱藏著這樣「科學的魔法」喔！
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