祝丽花 张 献

（天津工业大学工程电磁场与磁技术研究所 天津 300387）

0 引言

无线电能传输因其无需电路连接，能够实现气密性、防水性和无人化管理成为当前国内外电能传输领域的一大研究热点，特别是在不易、不宜电线连接和无人驾驶领域具有广泛的应用前景。

本文采用成本低、安全性高的小型谐振耦合式无线电能传输系统设计为例，该实验以工程电磁场中最基本的Maxwell方程组为理论依据，结合磁路、线圈自感、互感，电路中欧姆定律、大学物理中谐振以及电力电子技术中电源逆变、整流技术等多学科知识来实现和完成。

通过本实验的理论设计和实验操作测量，可以使同学讲课程学习所谓“枯燥、抽象”的理论方程转换为指导新研究课题并支持技术产品开发，加强学生对所学知识“有用”和“理论指导实践”的认识，提高学生掌握课堂知识的积极性，提高学生综合应用所学课程支持解决实际工程问题的能力。

1 实验设计

本实验将充分发挥学生的自主性和积极性，每位同学可计算和测量自己设计的能量传输载体以及传输效果。本文将通过实验目的、实验原理、实验设计和内容以及实验可扩展性进行描述。

1.1 实验目的

结合电磁场基础知识理解谐振耦合无线能量传输技术的传输机理，总结影响传输能量效应的几个因素，通过设计能够反映传输效率的变量并进行测量，充分发挥自主设计和增加实验的灵活性；通过本实验深刻理解和掌握Maxwell方程组及其应用。……